『无为则无心』Python序列 — 16、字符串的下标和切片

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1、序列的概念

序列sequence是Python中最基本的数据结构。指的是一块可存放多个值的连续内存空间，这些值按一定顺序排列，可通过每个值所在位置的编号（称为索引）访问它们。

为了更形象的认识序列，可以将它看做是一家旅店，那么店中的每个房间就如同序列存储数据的一个个内存空间，每个房间所特有的房间号就相当于索引值。也就是说，通过房间号（索引）我们可以找到这家旅店（序列）中的每个房间（内存空间）。

在Python中，常用的序列类型包括字符串、列表、元组、集合和字典。

提示：

之前我们说Python中不可变数据类型的时候，已经介绍过字符串的一些基础用法，忘记的可以查看前面的文章。

下面我们说说字符串的更高级一些的用法。

2、字符串的下标说明

（1）下标的概念

“下标”又叫“索引”，就是编号。比如火车的座位号，座位号的作用：按照编号快速找到对应的座位。同理，下标的作用即是通过下标快速找到数据中对应位置的字符。

所以字符串实际上就是字符的数组，如果想使用字符串中某个特定的数据，那么可以通过下标的方法取得。换句话说字符串数据的下标从0开始顺序分配一个编号，使用这个编号精确找到某个字符数据。

注意：下标从0开始，向后递增。

（2）快速体验

需求：字符串name = "abcdef"，取到不同下标对应的数据。

name = "abcdef"
# 下标得到的是下标为某个数字所对应的数据
print(name[1])
print(name[0])
print(name[2])

"""
输出结果
b
a
c
"""

（3）字符串取值的两种方式

在Python的字符串取值中，有两种取值方式，即正负取值。

• 正向下标从0开始，下标值依次递增。
• 负向下标从-1开始，下标值依次递减。

如下图所示：

练习：

name = "abcdef"

print(name[-1])
print(name[-4])
print(name[-2])

"""
输出结果
f
c
e
"""

3、字符串的切片说明

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

（1）切片的语法

序列[开始位置下标:结束位置下标:步长]

注意：

• 不包含结束位置下标对应的数据（截取的规则为“前闭后开”）， 正负整数均可。
• 步长表示，每次获取元素的间隔，默认步长为1。（可省略不写）
  步长正负整数均可，不能是0，设置0会直接异常。
• 做切片操作时，总会返回一个新的列表（字符串，元祖），不会影响原来的列表（字符串，元祖）。
• 一般创建列表时，变量的名字会使用复数。（我们直接输出，就不定义变量名了）

（2）示例

# 序列名[开始位置的下标:结束位置的下标:步长]

# 我定义的一个字符串就是从0开始的数字
# 对应着字符串的脚标，方便我们直观的查看结果。
str1 = '012345678'

# 1.规范截取，可观察前闭后开
print(str1[2:5:1])  # 234

# 2.验证步长，为隔几个字符曲一次值
print(str1[2:5:2])  # 24

# 3.可以不写步长，默认为1
print(str1[2:5])  # 234

# 4.如果不写开始，默认从0开始选取
print(str1[:5])  # 01234 

# 5.如果不写结束，表示从某位置开始，选取到最后。
print(str1[2:])  # 2345678 

# 6.如果不写开始和结束，表示选取所有。
# 其实相当于创建了一个字符串的副本
print(str1[:])  # 012345678 

# 负数测试
# 1.如果步长为负数，表示倒叙选取
print(str1[::-1])  # 876543210 

# 2.下标-1表示最后一个数据，下标数值向前依次递减。
# 如下：从倒数第4位到倒数第1位，正向截取，前闭后开。
print(str1[-4:-1])  # 567

"""
 3.终极测试
 从倒数第4位到倒数第1位，从左向右，
 正向截取，前闭后开。
 但是-1步长：是从右向左选取。
 两个选取方向相反，所以不能选取出数据
"""
print(str1[-4:-1:-1])  # 没有结果

# 如下修改，从最后1位截取到倒数第4位
# 方向是从后向前，也就是从右到左，
# 步长-1的方向，也是从从右到左。
# 所以可以取到值。
print(str1[-1:-4:-1])  # 876

"""
重点：****
    如果选取方向(下标开始到结束的方向) 和
    步长的方向冲突，
    则无法选取数据。
"""

总结：

这种语法很有用，因为你经常需要在不知道列表长度的情况下访问最后的元素。这种约定也适用于其他负数索引，例如，索引-2返回倒数第二个列表元素，索引-3返回倒数第三个列表元素，以此类推 。

（3）补充示例：

# 1.做切片操作时，总会返回一个新的列表，不会影响原来的列表。
stus = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧','蜘蛛精','白骨精']
new_stus = stus[0 :3]
print(stus)
print(new_stus)

"""
输出结果：
['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚']
"""

# 步长不能设置为0
# 结果：ValueError: slice step cannot be zero
print(stus[0 :3 : 0]) # 异常