高级特性篇(九)

切片

在Python中，切片(slice)是对序列型对象(如list, string, tuple)的一种高级索引方法。普通索引只取出序列中一个下标对应的元素，而切片取出序列中一个范围对应的元素，这里的范围不是狭义上的连续片段。

要创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。与函数range() 一样，Python在到达你指定的第二个索引前面的元素后停止。要输出列表中的前三个元素，需要指定索引0~3，这将输出分别为0 、1 和2 的元素。

下面的示例处理的是一个运动队成员列表：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[0:3])

代码打印该列表的一个切片，其中只包含三名队员。输出也是一个列表，其中包含前三名队员：

你可以生成列表的任何子集，例如，如果你要提取列表的第2~4个元素，可将起始索引指定为1 ，并将终止索引指定为4 ：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[1:4])

这一次，切片始于’marita’ ，终于’florence’ ：

如果你没有指定第一个索引，Python将自动从列表开头开始：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[:4])

由于没有指定起始索引，Python从列表开头开始提取：

要让切片终止于列表末尾，也可使用类似的语法。例如，如果要提取从第3个元素到列表末尾的所有元素，可将起始索引指定为2 ，并省略终止索引：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[2:])

Python将返回从第3个元素到列表末尾的所有元素：

无论列表多长，这种语法都能够让你输出从特定位置到列表末尾的所有元素。本书前面说过，负数索引返回离列表末尾相应距离的元素，因此你可以输出列表末尾的任何切片。例如，如果你要输出名单上的最后三名队员，可使用切片players[-3:] ：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[-3:])

上述代码打印最后三名队员的名字，即便队员名单的长度发生变化，也依然如此：

如果要遍历列表的部分元素，可在for 循环中使用切片。在下面的示例中，我们遍历前三名队员，并打印他们的名字：

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']

print("Here are the first three players on my team:")
for player in players[:3]:
    print(player.title())

代码没有遍历整个队员列表，而只遍历前三名队员：

在很多情况下，切片都很有用。例如，编写游戏时，你可以在玩家退出游戏时将其最终得分加入到一个列表中。然后，为获取该玩家的三个最高得分，你可以将该列表按降序排列，再创建一个只包含前三个得分的切片。处理数据时，可使用切片来进行批量处理；编写Web应用程序时，可使用切片来分页显示信息，并在每页显示数量合适的信息。

你经常需要根据既有列表创建全新的列表。下面来介绍复制列表的工作原理，以及复制列表可提供极大帮助的一种情形。

要复制列表，可创建一个包含整个列表的切片，方法是同时省略起始索引和终止索引（[:] ）。这让Python创建一个始于第一个元素，终止于最后一个元素的切片，即复制整个列表。

例如，假设有一个列表，其中包含你最喜欢的四种食品，而你还想创建另一个列表，在其中包含一位朋友喜欢的所有食品。不过，你喜欢的食品，这位朋友都喜欢，因此你可以通过复制来创建这个列表：

my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods = my_foods[:]

print("My favorite foods are:")
print(my_foods)

print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)

我们首先创建了一个名为my_foods 的食品列表），然后创建了一个名为friend_foods 的新列表。我们在不指定任何索引的情况下从列表my_foods 中提取一个切片，从而创建了这个列表的副本，再将该副本存储到变量friend_foods 中。打印每个列表后，我们发现它们包含的食品相同：

为核实我们确实有两个列表，下面在每个列表中都添加一种食品，并核实每个列表都记录了相应人员喜欢的食品：

my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods = my_foods[:]

my_foods.append('cannoli')
friend_foods.append('ice cream')

print("My favorite foods are:")
print(my_foods)

print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)

与前一个示例一样，我们首先将my_foods 的元素复制到新列表friend_foods 中。接下来，在每个列表中都添加一种食品：在列表my_foods 中添加’cannoli’ ，而在friend_foods 中添加’ice cream’ 。最后，打印这两个列表，核实这两种食品包含在正确的列表中：

倘若我们只是简单地将my_foods 赋给friend_foods ，就不能得到两个列表。例如，下例演示了在不使用切片的情况下复制列表的情况：

my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']

#这行不通
friend_foods = my_foods

my_foods.append('cannoli')
friend_foods.append('ice cream')

print("My favorite foods are:")
print(my_foods)

print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)

这里将my_foods 赋给friend_foods ，而不是将my_foods 的副本存储到friend_foods 。这种语法实际上是让Python将新变量friend_foods 关联到包含在my_foods 中的列表，因此这两个变量都指向同一个列表。鉴于此，当我们将’cannoli’ 添加到my_foods 中时，它也将出现在friend_foods 中；同样，虽然’ice cream’ 好像只被加入到了friend_foods 中，但它也将出现在这两个列表中。

输出表明，两个列表是相同的，这并非我们想要的结果：

列表解析式

Python 的强大特性之一是其对 list 的解析，它提供一种紧凑的方法，可以通过对 list 中的每个元素应用一个函数，从而将一个 list 映射为另一个 list。

列表解析 将for 循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。面向初学者的书籍并非都会介绍列表解析，这里之所以介绍列表解析，是因为等你开始阅读他人编写的代码时，很可能会遇到它们。

下面的示例使用列表解析创建你在前面看到的平方数列表：

squares = [value**2 for value in range(1,11)]
print(squares)

要使用这种语法，首先指定一个描述性的列表名，如squares ；然后，指定一个左方括号，并定义一个表达式，用于生成你要存储到列表中的值。在这个示例中，表达式为value2 ，它计算平方值。接下来，编写一个for 循环，用于给表达式提供值，再加上右方括号。在这个示例中，for 循环为for value in range(1,11) ，它将值1~10提供给表达式value2 。请注意，这里的for 语句末尾没有冒号。

结果与你在前面看到的平方数列表相同：

元组拆包

元组的拆包就是将元组内部的每个元素按照位置，对应的赋值给不同变量。
可以用于：变量赋值，变量值交换，函数参数赋值，获取元组中特定位置的元素值，等。此外，Python函数return多个对象，默认就是以tuple形式返回。

我们对以下的元组进行拆包：

def return_num():
    return 100, 200
 
 
num1, num2 = return_num()
print(num1)  # 100
print(num2)  # 200

以上代码的输出：

代码实列二：

def return_num1():
    return 100, 200
 
 
def return_num2():
    return 100, 200, 300
 
 
def return_num3():
    return 100, 200, 300, 400, 500
 
 
def func(num1, num2):
    print(num1, num2)
 
 
def func2(num1, num2, *args):
    print(num1, num2, args)
 
 
if __name__ == '__main__':
    func(*return_num1())
    # func(*return_num2())  # 报错：TypeError: func() takes 2 positional arguments but 3 were given
    func2(*return_num1())
    func2(*return_num2())
    func2(*return_num3())

以上代码的输出：

字典拆包

dict1 = {'name': 'TOM', 'age': 18}
a, b = dict1
 
# 对字典进⾏拆包，取出来的是字典的key
print(a)  # name
print(b)  # age
print(dict1[a])  # TOM
print(dict1[b])  # 18

以上代码的输出：

示例代码二：

dic = {'aa': 'AA', 'bb': 'BB'}
dic2 = {'aa': 'AA', 'bb': 'BB', 'cc': 'CC'}
dic3 = {'aa': 'AA'}
 
 
def func(aa, bb):
    print(aa, bb)
 
 
if __name__ == '__main__':
    func(**dic)
    # func(**dic2)  # 此时报错：TypeError: func() got an unexpected keyword argument 'cc'
    # func(**dic3)  # 此时报错：TypeError: func() missing 1 required positional argument: 'bb'

以上代码的输出：

示例代码三：

dic = {'aa': 'AA', 'bb': 'BB'}
dic2 = {'aa': 'AA', 'bb': 'BB', 'cc': 'CC', 'dd': 'DD'}
dic3 = {'aa': 'AA'}


def func(aa, bb, **kwargs):
    print(aa, bb, kwargs)
    print(aa, bb, kwargs.get('cc'))


if __name__ == '__main__':
    func(**dic)
    func(**dic2)
    #func(**dic3)  #报错func() missing 1 required positional argument: 'bb'

以上代码的输出：