引言

前面通过几篇文章，把Python中的容器，包括列表、元组、字典的基本使用介绍了一遍。当然，只是在笔者看来，比较实用的功能。但是，不可否认的是，肯定是挂一漏万。

有些内容，是相对简单的，随便找本Python的教材，或者自行通过搜索引擎检索，可以轻易掌握。

有些内容，是稍微不那么常用的，填鸭式的学一遍，一直没有使用场景，学起来也是没有太大意义的，我一直提倡的是以用促学。用不到的东西，一直不学也是没关系的。

但是，由于知识的诅咒的存在，有些内容，在老手看来，很简单，但新手自学中，很可能有些困惑，但是教材中却对这些困惑未做理会。所以，我准备花几篇文章的篇幅，就Python容器中简单但容易引起困惑的内容，做一些补充说明。

本文，就关于序列类型的切片做一些补充说明。

切片的基本用法

关于切片的基本用法，随处可见，这里只做简单的演示说明，不就各种变化展开说明。

切片（slice）是序列类型中，比较常用且强大的一种功能，用于从序列（如列表、元组、字符串等）提取某个子集的元素。基本语法如下：

sequence[start:stop:step]

其中：

• start是起始索引（包含）
• stop是终止索引（不包含）
• step是步长，通常可以省略，默认为1

通过start、stop、step的不同组合，可以实现切片的很多种变化，简单通过代码演示下偶数索引切片、奇数索引切片和列表倒序的使用：

a = [x for x in range(10)]
print(a)
# 取出偶数索引元素的切片
slice1 = a[::2]
print(slice1)
# 取出奇数索引元素的切片
slice2 = a[1::2]
print(slice2)
# 列表元素逆序
b = a[::-1]
print(b)

执行结果：

从定义看切片的实现

为了说明下序列切片的实现，需要提前看一下列表中[]语法背后的魔法函数__getitem__()。（关于魔法函数，后面会有专门的文章详细解释，这里不理解也没有关系）。

Python中，序列支持[]的索引操作，其背后，都是调用该序列对象的__getitem__()方法，看文档描述：

比较简单，只描述了[]操作的底层调用。
从方法的调用方式，也可以看到：

list的__getitem__()支持两种方式调用：
1、传入一个整数的索引
2、传入一个slice对象

所谓的slice对象的定义：

我们通过start:stop:step方式的[]操作，其实都是先构建一个slice()对象。
虽然，我们不一定需要自己实现一个自定义的序列类型，但是了解slice对象，还是有一些帮助的，比如，构造slice切片对象，从而实现动态的切片。

这部分内容，不展开来说了，只是稍微看下[]的背后实现。

切片为什么要排除最后一项

关于这一点，刚接触编程的新手，可能不太能够理解，当然，随着用得多了，大概也能记下来，切片的范围都是左闭右开的一个区间。

但是，记下来了，是一回事，能不能理解就是另外一回事了。

我们稍微从设计者的角度推测一下，为什么切片要排除最后一项，这样做一定有些在使用者实际使用上的好处：

1、方便切片中元素个数的计算
首先，如果在切片中，仅指定了stop结束位置，我们可以更加容易地判断出切片或者区间的长度，比如：range(3)一定是长度为3，list1[:3]也一定是只有3个元素。

其次，如果是同时指定了start和stop，通过stop-start也是可以很容易计算出切片或区间的长度的。

2、方便地在指定索引处将一个序列切分为两个部分且不重叠：

a = [x for x in range(10)]
print(a)
# 比如，从第索引3开始，将列表a切分为两个不重叠的部分
part1 = a[:3]
part2 = a[3:]
print(part1)
print(part2)

执行结果：

关于上面提到的两点好处，Edsger W. Dijkstra有一份手写版的备忘录，对其进行了说明，感兴趣地自行查阅：《Why numbering should start at zero》。

链接地址：https://www.cs.utexas.edu/~EWD/ewd08xx/EWD831.PDF

切片的赋值操作

在赋值语句的左侧，可以使用切片表示法，或者作为del语句的目标，从而实现更加强大的批量插入、更改、删除等操作方式，批量修改序列的元素。

需要注意的是，如果赋值的目标是一个切片，则右边必须是一个可迭代对象，即使只有一项。

1、实现元素的批量插入

a = [x for x in range(10)]
print(a)
# 实现批量插入的功能
# 在列表的头部插入两个元素
a[:0] = [-2, -1]
print(a)
# 在列表的中间位置插入多个元素
a[3:3] = [100 * x for x in range(1, 5)]
print(a)
# 在列表尾部添加多个元素（任意大于列表长度的索引值）
a[100:] = [x ** 3 for x in range(1, 5)]
# a[len(a):] = [x ** 3 for x in range(1, 5)]
print(a)

执行结果：

2、实现元素的批量更改替换

a = [x for x in range(10)]
print(a)

# 前三个元素替换为100，相当于删除前3个元素，然后再插入100
# 两边的长度可以不相等
a[:3] = [100]
print(a)
# 实现隔一个修改一个，切片如果不是连续的，则两边长度必须相等，否则报错（应该很好理解）
# a[::2] = [500] * 3
a[::2] = [500] * 4
print(a)

执行结果：

3、实现元素的批量删除

a = [x for x in range(10)]
print(a)

# 删除前两个元素，等价于：del a[:2]
a[:2] = []
print(a)

# 隔一个元素删除一个
del a[::2]
print(a)

# 删除最后两个元素
del a[-2:]
print(a)

执行结果：