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徹底理解Python list切片原理

關于list的insert函數

list#insert(ind,value)在ind元素前面插入value

首先對ind進行預處理:如果ind<0,則ind+=len(a),這樣一來ind就變成了正數下標

預處理之后,

當ind<0時,ind=0,相當于頭部插入
當ind>len(a)時,ind=len(a),相當于尾部插入

切片實例

Python中的列表切片非常靈活,要根據表象來分析它的內在機理,這樣用起來才能溜。

下標可以為負數有利有弊,好處是使用起來更簡便,壞處是當我下表越界了我也不知道反倒發生奇奇怪怪的錯誤。

print str[0:3] #截取第一位到第三位的字符
print str[:] #截取字符串的全部字符
print str[6:] #截取第七個字符到結尾
print str[:-3] #截取從頭開始到倒數第三個字符之前
print str[2] #截取第三個字符
print str[-1] #截取倒數第一個字符
print str[::-1] #創造一個與原字符串順序相反的字符串
print str[-3:-1] #截取倒數第三位與倒數第一位之前的字符
print str[-3:] #截取倒數第三位到結尾
print str[:-5:-3] #逆序截取

可見,列表的下標有三個參數:beg(起始下標),end(終止下標),delta(變化量)

當delta小于0時,beg默認為len(array)-1,end默認為開頭之前。 當delta大于0時,beg默認為0,end默認為最末之后。 當delta未給出時:delta默認為1

這個代碼示例演示了大概原理,學習一件事物,先學習它的表象,然后分析它的內在實現,最后查看源代碼仔細推敲它到底是怎么實現的。

需要注意的是,列表切片產生的是列表的副本,與原列表不是同一份空間。

x=[1,2,3]
y=x[:]
x[0]=-1
print(y) #輸出[1,2,3]

列表切片寫操作

接下來探究切片的寫操作

>>> x=[1,2,3,4,5]
>>> x[2:0]=100  #在2后面插入若干個元素,應該用列表
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only assign an iterable
>>> x[2:0]=[100]
>>> x
[1, 2, 100, 3, 4, 5]
>>> del x[2:3]  #刪除切片
>>> x
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> x[2:1]=[100] #對于切片x[from:to],會進行預處理to=max(from+1,to)
>>> x
[1, 2, 100, 3, 4, 5]
>>> del x[2:0]  #對于切片del操作,如果from>to,不執行任何操作
>>> x
[1, 2, 100, 3, 4, 5]
>>> del x[2:1]
>>> x
[1, 2, 100, 3, 4, 5]
>>> del x[2:3]
>>> x
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> x[2:4]=None
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only assign an iterable
>>> x[2:4]=[None]
>>> x
[1, 2, None, 5]

對列表切片進行深入理解:

def between(beg, end, mid):
 # 判斷mid是否位于begin和end之間
 return end > mid >= beg or end < mid <= beg


def get_slice(a, beg, end, delta=1):
 # 數組切片get方式
 if delta == 0: raise ValueError("slice step cannot be 0")
 # 將負數下標轉化一下
 if beg < 0: beg += len(a)
 if end < 0: end += len(a)
 # 如果轉化完成之后依然不在合法范圍內,則返回空列表
 if beg < 0 and end < 0 or beg >= len(a) and end >= len(a): return []
 # 如果方向不同,則返回空列表
 if (end - beg) * delta <= 0: return []
 # 將越界的部分進行裁剪
 beg = max(0, min(beg, len(a) - 1))
 end = max(-1, min(end, len(a)))
 ans = []
 i = beg
 while between(beg, end, i):
  ans.append(a[i])
  i += delta
 return ans


def set_slice(a, li, beg, end, delta=1):
 if delta == 0: raise ValueError("slice step cannot be 0")
 if delta == 1:
  # 如果delta==1,那么li的長度可以隨意
  if beg < 0: beg += len(a)
  if end < 0: end += len(a)
  beg = max(0, min(beg, len(a) - 1))
  end = max(-1, min(end, len(a)))
  for i in range(beg, end):
   del a[beg]
  for i in reversed(li):
   a.insert(beg, i)
 else:
  # delta!=1,相當于替換
  if len(get_slice(a, beg, end, delta)) != len(li): raise ValueError("array don't match")
  if len(li) == 0: return
  if beg < 0: beg += len(a)
  if end < 0: end += len(a)
  beg = max(0, min(beg, len(a) - 1))
  # 用li中的全部元素逐一替換
  for ind, value in enumerate(li):
   a[ind * delta + beg] = value


def test_getSlice():
 a = list(range(10))
 import random
 for i in range(10):
  beg = random.randint(-15, 15)
  end = random.randint(-15, 15)
  delta = 0
  while delta == 0: delta = random.randint(-15, 15)
  print(len(get_slice(a, beg, end, delta)) == len(a[beg:end:delta]), beg, end, delta)


def test_setSlice():
 import random
 for i in range(10):
  a = list(range(10))
  beg = random.randint(-15, 15)
  end = random.randint(-15, 15)
  delta = 0
  while delta == 0: delta = random.randint(-5, 5)
  sz = len(a[beg:end:delta])
  if delta == 1: sz = random.randint(0, 4)
  li = [random.randint(0, 100) for i in range(sz)]
  set_slice(a, li, beg, end, delta)
  mine = a
  a = list(range(10))
  a[beg:end:delta] = li
  print(a == mine)


test_setSlice()

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持積木網。

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