Python：【基礎語法】 切片
切片
一、索引
包括：正索引和負索引兩部分，如下圖所示，以list物件a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]為例：
二、切片基本內容
一個完整的切片表示式包含兩個“:”，用於分隔三個引數(start_index、end_index、step)。
當只有一個“:”時，預設第三個引數step=1；當一個“:”也沒有時，start_index=end_index，表示切取start_index指定的那個元素。
#切片基本表示式：
object[start_index:end_index:step]
step：正負數均可，其絕對值大小決定了切取資料時的“步長”，而正負號決定了“切取方向”，正表示“從左往右”取值，負表示“從右往左”取值。當step省略時，預設為1，即從左往右以步長1取值。
【當step為負數時，start_index必須在end_index的右邊。當step為正數時，start_index必須在end_index的左邊。】
start_index：表示起始索引（包含該索引對應值）；該引數省略時，表示從物件“端點”開始取值，至於是從“起點”還是從“終點”開始，則由step引數的正負決定，step為正從“起點”開始，為負從“終點”開始。
end_index：表示終止索引（不包含該索引對應值）；該引數省略時，表示一直取到資料“端點”，至於是到“起點”還是到“終點”，同樣由step引數的正負決定，step為正時直到“終點”，為負時直到“起點”。
三、切片例項
以下示例均以list物件a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]為例：
>>>a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
1.切取單個元素
#當索引只有一個數時，表示切取某一個元素。
>>>a[0]
0
>>>a[-4]
6
2.切取完整物件
#從左往右 #只有一個":"，step預設為1。start_index預設為起點（左端點）。end_index預設為終點(右端點)。 >>>a[:] [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] #從左往右 #兩個":"，step預設為1。start_index預設為起點（左端點）。end_index預設為終點(右端點)。 >>>a[::] [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] #從右往左 #兩個":"，step確定為-1，則方向是“從右向左”，因此start_index預設為終點（右端點）。end_index預設為起點（左端點）。 >>>a[::-1] [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
3.start_index與end_index全為正索引
（1）當兩個索引都為具體數值時（不是預設值，即沒有省略），具體擷取元素位置的兩種記憶方法：
首先，先根據確定索引判定取值方向是否存在矛盾，若矛盾則為空值；否則按下面方式取值
①從start_index開始，共end_index-start_index個元素；②從下標start_index開始，到下標end_index-1結束
（2）當索引存在省略，即要使用其預設值時，則只用辨別清從哪個元素（位置）開始，到哪個元素（位置）結束即可。
①無論誰省略，先根據step方向，確定省略索引其為起點還是終點。
②再從start_index位置的數（包含start_index）取到end_index位置
③若end_index為確定值（非省略），則取到end_index前（根據方向確定）的數（不包含end_index）;
若end_index為省略值，則最終就取到end_index位置的數（包含end_index）
#step=1，從左往右取值，start_index=1到end_index=6同樣表示從左往右取值。
>>>a[1:6]
[1, 2, 3, 4, 5]
#輸出為空列表，說明沒取到資料。
#step=-1，決定了從右往左取值(起點必須在終點右邊)，而start_index=1到end_index=6決定了從左往右取值，兩者矛盾，所以為空
>>>a[1:6:-1]
[]
#輸出為空列表
#step=1，決定了從左往右取值（起點必須在終點左邊），而start_index=6到end_index=2決定了從右往左取值，兩者矛盾，所以為空。
>>>a[6:2]
[]
#step=1，表示從左往右取值，start_index的預設值根據step的方向確定，因為是從左往右，右邊end_index=6,則左邊start_index預設值為左端點（起點，0）
#從start_index=0開始取值，到end_index=6前一個數，即end_index=5
>>>a[:6]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
#step=-1，表示從右往左取值，start_index的預設值根據step的方向確定，因為是從右往左，左邊end_index=6,則右邊start_index預設值為右端點（終點，9）
#從start_index=9開始取值，到end_index=6前一個數，即end_index=7（因為方向是從右往左，因此前一個下標為7）
>>>a[:6:-1]
[9,8,7]
#step=1，從左往右取值，end_index的預設值根據step的方向確定，因為是從左往右，左邊start_index=6,則右邊end_index預設值為右端點（終點，9）
#end_index為省略值，經過確定其為終點，則從start_index=6取值，取到end_index=9
>>>a[6:]
[6, 7, 8, 9]
#step=-1，從右往左取值，end_index的預設值根據step的方向確定，因為是從右往左，右邊start_index=6,則左邊end_index預設值為左端點（起點，0）
#end_index為省略值，經過確定其為起點，則從start_index=6取值，取到end_index=0
>>>a[6::-1]
[6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
4.start_index與end_index全為負索引
（1）與正索引相同，當兩個索引為確定值時，具體擷取元素位置：
首先，先根據確定索引判定取值方向是否存在矛盾，若矛盾則為空值；否則按下面方式取值
①從start_index開始，共擷取|end_index-start_index|個元素；②從start_index開始，到end_index的後一個元素結束
（2）當索引存在省略，即要使用其預設值時，則只用辨別清從哪個元素（位置）開始，到哪個元素（位置）結束即可。
①無論誰省略，先根據step方向，確定省略索引其為起點還是終點。
②再從start_index位置的數（包含start_index）取到end_index位置
③若end_index為確定值（非省略），則取到end_index前（根據方向確定）的數（不包含end_index）;
若end_index為省略值，則最終就取到end_index位置的數（包含end_index）
#step=1，從左往右取值，而start_index=-1到end_index=-6決定了從右往左取值，兩者矛盾，所以為空。
>>>a[-1:-6]
[]
#step=-1，從右向左取值，而start_index=-1到end_index=-6同樣是從右向左
#負索引的
>>>a[-1:-6:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
#step=1，從左往右取值，而start_index=-6到end_index=-1同樣是從左往右取值。
>>>a[-6:-1]
[4, 5, 6, 7, 8]
#step=1，從左往右取值，start_index的預設值根據step的方向確定，因為是從左往右，右邊end_index=-6，則左邊預設值為左端點（起點，-10）
>>>a[:-6]
[0, 1, 2, 3]
#step=-1，從右往左取值，start_index的預設值根據step的方向確定，因為是從右往左，左邊end_index=-6，則右邊預設值為右端點（終點，-1）
>>>a[:-6:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
#step=1，從左往右取值，end_index的預設值根據step的方向確定，因為是從左往右，左邊end_index=-6，則右邊預設值為右端點（終點，-1）
>>>a[-6:]
[4, 5, 6, 7, 8, 9]
#step=-1，從右往左取值，end_index的預設值根據step的方向確定，因為是從右往左，右邊end_index=-6，則左邊預設值為左端點（起點，-10）
>>>a[-6::-1]
[4, 3, 2, 1, 0]
5.start_index與end_index正負索引混合
此類不存在索引有省略值的情況，因此只要判定清起始位置和結束位置即可。
end_index確定，則取到其前（根據方向確定）一個數。
#step=1，從左往右取值，start_index=1在end_index=-6的左邊，不存在矛盾
#從start_index=1的數取到end_index=-6前一個數，即end_index=-7（end_index=3）
>>>a[1:-6]
[1, 2, 3]
#step=-1，從右往左取值，start_index=1在end_index=-6的左邊，存在矛盾，因此為空
>>>a[1:-6:-1]
[]
#step=1，從左往右取值，start_index=-1在end_index=6的右邊，存在矛盾，因此為空
>>>a[-1:6]
[]
#step=-1，從右往左取值，start_index=-1在end_index=6的右邊，不存在矛盾
#從start_index=-1（start_index=9）的數取到end_index=6前一個數，即end_index=7
>>>a[-1:6:-1]
[9, 8, 7]
6.其他物件的切片
前面的切片操作以list物件為例進行說明，但實際上可進行切片操作的資料型別還有很多，包括元組、字串等等。
#字串的切片操作
>>>'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
#利用range()函式生成1-99的整數，然後從start_index=2（即3）開始以step=3取值，直到終點，再在新序列中取最後五個數。
>>>for i in range(1,100)[2::3][-5:]:
print(i)
87
90
93
96
99
7.常用操作
①取偶數位置
>>>b = a[::2]
[0, 2, 4, 6, 8]
②取奇數位置
>>>b = a[1::2]
[1, 3, 5, 7, 9]
③拷貝物件
#方法1 [:]
>>>b = a[:] #
>>>print(b) #[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>print(id(a)) #41946376
>>>print(id(b)) #41921864
#方法2 copy()
>>>b = a.copy()
>>>print(b) #[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>print(id(a)) #39783752
>>>print(id(b)) #39759176
需要注意的是：[:]和.copy()都屬於“淺拷貝”，只拷貝最外層元素，內層巢狀元素則通過引用方式共享，而非獨立分配記憶體
④修改單個元素
>>>a[3] = ['A','B']
[0, 1, 2, ['A', 'B'], 4, 5, 6, 7, 8, 9]
⑤在某個位置插入元素
>>>a[3:3] = ['A','B','C']
[0, 1, 2, 'A', 'B', 'C', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>a[0:0] = ['A','B']
['A', 'B', 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
⑥替換部分元素
>>>a[3:6] = ['A','B']
[0, 1, 2, 'A', 'B', 6, 7, 8, 9]
四、總結
（一）start_index、end_index、step三者可同為正、同為負，或正負混合。但必須遵循一個原則，即：當start_index表示的實際位置在end_index的左邊時，從左往右取值，此時step必須是正數（同樣表示從左往右）；當start_index表示的實際位置在end_index的右邊時，表示從右往左取值，此時step必須是負數（同樣表示從右往左），即兩者的取值順序必須相同。
（二）當start_index或end_index省略時，取值的起始索引和終止索引由step的正負來決定，這種情況不會有取值方向矛盾（即不會返回空列表[]），但正和負取到的結果順序是相反的，因為一個向左一個向右。
（三）step的正負是必須要考慮的，尤其是當step省略時。比如a[-1:]，很容易就誤認為是從“終點”開始一直取到“起點”，即a[-1:]= [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]，但實際上a[-1:]=[9]（注意不是9），原因在於step省略時step=1表示從左往右取值，而起始索引start_index=-1本身就是物件的最右邊元素了，再往右已經沒資料了，因此結果只含有9一個元素。
（四）需要注意：“取單個元素（不帶“:”）”時，返回的是物件的某個元素，其型別由元素本身的型別決定，而與母物件無關，如上面的a[0]=0、a[-4]=6，元素0和6都是“數值型”，而母物件a卻是“list”型；“取連續切片（帶“:”）”時，返回結果的型別與母物件相同，哪怕切取的連續切片只包含一個元素，如上面的a[-1:]=[9]，返回的是一個只包含元素“9”的list，而非數值型“9”。