Python：【基础语法】 切片
切片
一、索引
包括：正索引和负索引两部分，如下图所示，以list对象a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]为例：
二、切片基本内容
一个完整的切片表达式包含两个“:”，用于分隔三个参数(start_index、end_index、step)。
当只有一个“:”时，默认第三个参数step=1；当一个“:”也没有时，start_index=end_index，表示切取start_index指定的那个元素。
#切片基本表达式：
object[start_index:end_index:step]
step：正负数均可，其绝对值大小决定了切取数据时的“步长”，而正负号决定了“切取方向”，正表示“从左往右”取值，负表示“从右往左”取值。当step省略时，默认为1，即从左往右以步长1取值。
【当step为负数时，start_index必须在end_index的右边。当step为正数时，start_index必须在end_index的左边。】
start_index：表示起始索引（包含该索引对应值）；该参数省略时，表示从对象“端点”开始取值，至于是从“起点”还是从“终点”开始，则由step参数的正负决定，step为正从“起点”开始，为负从“终点”开始。
end_index：表示终止索引（不包含该索引对应值）；该参数省略时，表示一直取到数据“端点”，至于是到“起点”还是到“终点”，同样由step参数的正负决定，step为正时直到“终点”，为负时直到“起点”。
三、切片实例
以下示例均以list对象a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]为例：
>>>a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
1.切取单个元素
#当索引只有一个数时，表示切取某一个元素。
>>>a[0]
0
>>>a[-4]
6
2.切取完整对象
#从左往右
#只有一个":"，step默认为1。start_index默认为起点（左端点）。end_index默认为终点(右端点)。
>>>a[:]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
#从左往右
#两个":"，step默认为1。start_index默认为起点（左端点）。end_index默认为终点(右端点)。
>>>a[::]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
#从右往左
#两个":"，step确定为-1，则方向是“从右向左”，因此start_index默认为终点（右端点）。end_index默认为起点（左端点）。
>>>a[::-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
3.start_index与end_index全为正索引
（1）当两个索引都为具体数值时（不是默认值，即没有省略），具体截取元素位置的两种记忆方法：
首先，先根据确定索引判定取值方向是否存在矛盾，若矛盾则为空值；否则按下面方式取值
①从start_index开始，共end_index-start_index个元素；②从下标start_index开始，到下标end_index-1结束
（2）当索引存在省略，即要使用其默认值时，则只用辨别清从哪个元素（位置）开始，到哪个元素（位置）结束即可。
①无论谁省略，先根据step方向，确定省略索引其为起点还是终点。
②再从start_index位置的数（包含start_index）取到end_index位置
③若end_index为确定值（非省略），则取到end_index前（根据方向确定）的数（不包含end_index）;
若end_index为省略值，则最终就取到end_index位置的数（包含end_index）
#step=1，从左往右取值，start_index=1到end_index=6同样表示从左往右取值。
>>>a[1:6]
[1, 2, 3, 4, 5]
#输出为空列表，说明没取到数据。
#step=-1，决定了从右往左取值(起点必须在终点右边)，而start_index=1到end_index=6决定了从左往右取值，两者矛盾，所以为空
>>>a[1:6:-1]
[]
#输出为空列表
#step=1，决定了从左往右取值（起点必须在终点左边），而start_index=6到end_index=2决定了从右往左取值，两者矛盾，所以为空。
>>>a[6:2]
[]
#step=1，表示从左往右取值，start_index的默认值根据step的方向确定，因为是从左往右，右边end_index=6,则左边start_index默认值为左端点（起点，0）
#从start_index=0开始取值，到end_index=6前一个数，即end_index=5
>>>a[:6]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
#step=-1，表示从右往左取值，start_index的默认值根据step的方向确定，因为是从右往左，左边end_index=6,则右边start_index默认值为右端点（终点，9）
#从start_index=9开始取值，到end_index=6前一个数，即end_index=7（因为方向是从右往左，因此前一个下标为7）
>>>a[:6:-1]
[9,8,7]
#step=1，从左往右取值，end_index的默认值根据step的方向确定，因为是从左往右，左边start_index=6,则右边end_index默认值为右端点（终点，9）
#end_index为省略值，经过确定其为终点，则从start_index=6取值，取到end_index=9
>>>a[6:]
[6, 7, 8, 9]
#step=-1，从右往左取值，end_index的默认值根据step的方向确定，因为是从右往左，右边start_index=6,则左边end_index默认值为左端点（起点，0）
#end_index为省略值，经过确定其为起点，则从start_index=6取值，取到end_index=0
>>>a[6::-1]
[6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
4.start_index与end_index全为负索引
（1）与正索引相同，当两个索引为确定值时，具体截取元素位置：
首先，先根据确定索引判定取值方向是否存在矛盾，若矛盾则为空值；否则按下面方式取值
①从start_index开始，共截取|end_index-start_index|个元素；②从start_index开始，到end_index的后一个元素结束
（2）当索引存在省略，即要使用其默认值时，则只用辨别清从哪个元素（位置）开始，到哪个元素（位置）结束即可。
①无论谁省略，先根据step方向，确定省略索引其为起点还是终点。
②再从start_index位置的数（包含start_index）取到end_index位置
③若end_index为确定值（非省略），则取到end_index前（根据方向确定）的数（不包含end_index）;
若end_index为省略值，则最终就取到end_index位置的数（包含end_index）
#step=1，从左往右取值，而start_index=-1到end_index=-6决定了从右往左取值，两者矛盾，所以为空。
>>>a[-1:-6]
[]
#step=-1，从右向左取值，而start_index=-1到end_index=-6同样是从右向左
#负索引的
>>>a[-1:-6:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
#step=1，从左往右取值，而start_index=-6到end_index=-1同样是从左往右取值。
>>>a[-6:-1]
[4, 5, 6, 7, 8]
#step=1，从左往右取值，start_index的默认值根据step的方向确定，因为是从左往右，右边end_index=-6，则左边默认值为左端点（起点，-10）
>>>a[:-6]
[0, 1, 2, 3]
#step=-1，从右往左取值，start_index的默认值根据step的方向确定，因为是从右往左，左边end_index=-6，则右边默认值为右端点（终点，-1）
>>>a[:-6:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
#step=1，从左往右取值，end_index的默认值根据step的方向确定，因为是从左往右，左边end_index=-6，则右边默认值为右端点（终点，-1）
>>>a[-6:]
[4, 5, 6, 7, 8, 9]
#step=-1，从右往左取值，end_index的默认值根据step的方向确定，因为是从右往左，右边end_index=-6，则左边默认值为左端点（起点，-10）
>>>a[-6::-1]
[4, 3, 2, 1, 0]
5.start_index与end_index正负索引混合
此类不存在索引有省略值的情况，因此只要判定清起始位置和结束位置即可。
end_index确定，则取到其前（根据方向确定）一个数。
#step=1，从左往右取值，start_index=1在end_index=-6的左边，不存在矛盾
#从start_index=1的数取到end_index=-6前一个数，即end_index=-7（end_index=3）
>>>a[1:-6]
[1, 2, 3]
#step=-1，从右往左取值，start_index=1在end_index=-6的左边，存在矛盾，因此为空
>>>a[1:-6:-1]
[]
#step=1，从左往右取值，start_index=-1在end_index=6的右边，存在矛盾，因此为空
>>>a[-1:6]
[]
#step=-1，从右往左取值，start_index=-1在end_index=6的右边，不存在矛盾
#从start_index=-1（start_index=9）的数取到end_index=6前一个数，即end_index=7
>>>a[-1:6:-1]
[9, 8, 7]
若需要起始到中间某个位置区间（以位置5为例，即[0...5]）的翻转序列，可有以下两种方法：
方法1
#先取正向切边，再整体翻转
>>>a[:6][::-1]
[5, 4, 3, 2, 1, 0]
方法2
直接翻转。因为 step=-1，从右向左取，起始位置为 5，终止位置应在其左边且是 0，但终止索引不包含索引位置需再往左一位，而 0 索引的左边不是 -1，
只可用负索引表示，其负索引表示为 -n-1。
#0 索引左边的索引为 -11
>>>a[5:-11:-1]
[5, 4, 3, 2, 1, 0]
6.其他对象的切片
前面的切片操作以list对象为例进行说明，但实际上可进行切片操作的数据类型还有很多，包括元组、字符串等等。
#字符串的切片操作
>>>'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
#利用range()函数生成1-99的整数，然后从start_index=2（即3）开始以step=3取值，直到终点，再在新序列中取最后五个数。
>>>for i in range(1,100)[2::3][-5:]:
print(i)
87
90
93
96
99
7.常用操作
①取偶数位置
>>>b = a[::2]
[0, 2, 4, 6, 8]
②取奇数位置
>>>b = a[1::2]
[1, 3, 5, 7, 9]
③拷贝对象
#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()都属于“浅拷贝”，只拷贝最外层元素，内层嵌套元素则通过引用方式共享，而非独立分配内存
④修改单个元素
>>>a[3] = ['A','B']
[0, 1, 2, ['A', 'B'], 4, 5, 6, 7, 8, 9]
⑤ 在某个位置插入元素
此中应注意，插入的为可迭代对象，如插一个值入队列，正确形式为 a[m:m]=[num]
>>>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替换部分元素
>>>a[3:6] = ['A','B']
[0, 1, 2, 'A', 'B', 6, 7, 8, 9]
四、总结
（一）start_index、end_index、step三者可同为正、同为负，或正负混合。但必须遵循一个原则，即：当start_index表示的实际位置在end_index的左边时，从左往右取值，此时step必须是正数（同样表示从左往右）；当start_index表示的实际位置在end_index的右边时，表示从右往左取值，此时step必须是负数（同样表示从右往左），即两者的取值顺序必须相同。
（二）当start_index或end_index省略时，取值的起始索引和终止索引由step的正负来决定，这种情况不会有取值方向矛盾（即不会返回空列表[]），但正和负取到的结果顺序是相反的，因为一个向左一个向右。
（三）step的正负是必须要考虑的，尤其是当step省略时。比如a[-1:]，很容易就误认为是从“终点”开始一直取到“起点”，即a[-1:]= [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]，但实际上a[-1:]=[9]（注意不是9），原因在于step省略时step=1表示从左往右取值，而起始索引start_index=-1本身就是对象的最右边元素了，再往右已经没数据了，因此结果只含有9一个元素。
（四）需要注意：“取单个元素（不带“:”）”时，返回的是对象的某个元素，其类型由元素本身的类型决定，而与母对象无关，如上面的a[0]=0、a[-4]=6，元素0和6都是“数值型”，而母对象a却是“list”型；“取连续切片（带“:”）”时，返回结果的类型与母对象相同，哪怕切取的连续切片只包含一个元素，如上面的a[-1:]=[9]，返回的是一个只包含元素“9”的list，而非数值型“9”。
五、应用
具体的应用实例可参考leetcode相应题目(持续更新...)：lc2000
