一文理清Python列表切片的操作细节

大家好，欢迎来到 Crossin的编程教室 ！

有人说：列表绝对是python中最常用的数据结构，没有之一！

本文我们就来关注列表中的一个重要操作：切片。给大家理一理其中的技术细节。

内容不多，5分钟足矣，但对于大多数pythoners相信会有收获。

切片热身

列表的切片操作是指对其中单个或者多个索引对应元素进行的操作，具有如下几个特点：

切片区间是左闭右开区间

切片的下标可以是负数，当为负数时，意味着从后到前的位置，且-1位倒数第一个

默认步长是1，可通过增加第三个参数实现不同切片

步长是-1时，可实现倒序切片

下标缺省时，表示从最"前"到最"后"(这里的前后要结合上下文来看，具体后面有示例)

例如，下面这些常规操作大家应该都很熟悉：

这里重点补充对于缺省下标的理解，即列表内部是以什么原则处理缺省下标值：

总结来说，就是步长为正数时，首末缺省下标分别是0和n；步长为负时，首末缺省下标分别是-1和-n-1。特别地，当步长为-1、首末下标均缺省时，效果等价于lyst.reverse()或者reversed(lyst)，但具体功能有区别：

另外，列表中切片索引数值要求均为整数（曾有PEP提议，索引可接受任意值，然后由python进行隐式取整处理，但被reject了），且步长索引不能为0。

切片访问

对列表某索引对应值进行访问，当对单个索引访问时，要注意索引的合格范围；但对列表切片时则不会显式报错。其中，单索引的合格范围为-n—n-1，共2n个合格索引，其中n为列表长度；而对于范围索引时，即使访问越界也不会显式报错，而仅仅是返回结果为空：

这里补充一个亲身经历的错误：要倒序返回一个列表的前n-1个值（即最后一个元素除外的所有元素倒序输出），因为可以正负索引混合使用，所以自己想当然的写下了如下语句：

我的逻辑是倒数第二个索引是-2，返回前面的所有值，第一个值是下标0，但由于索引是左开右闭区间，所以如果写0的话访问不到，那么要比0再小一个，也就是-1。但实际上，python可不这么想，它会将索引-2解释为倒数第二个值没错，但是索引-1会解释成倒数第一个值（更准确的讲，是取不到这个值），所以上面的返回结果为空，无论步长是正还是负！

当然，实现这一需求的方法很多，只要理解了切片的索引原则：

切片赋值

前面提到，列表的单索引越界访问会报错，切片访问不报错但返回结果为空。这一逻辑也类似于列表的赋值操作：对于单索引的赋值，要求索引必须在合格范围之内，否则报错；但对于切片的赋值则"无需"考虑索引是否合法，甚至无需考虑赋值长度是否匹配：

实际上，由于对超出列表长度的索引位置进行切片赋值会直接拼接，所以这个操作相当于列表的extend()：

既然提到了列表的extend()操作，那么下面的insert()操作不仅不会报错，而且实际上相当于执行了append()操作：

切片拷贝

由于参数引用的特殊性，python中的赋值操作或许曾令人抓狂其中而不得自拔，个人也不敢说完全理解其中的原理，所以这一部分权当是抛砖引玉。

正因为python中拷贝的特殊性，所以有个专门的库叫copy，里面有2个重要的方法分别是copy.copy()和copy.deepcopy()，顾名思义，后者叫做深拷贝，前者自然就叫做浅拷贝。当然，这里不打算介绍这个库和相应方法，而只是想就此引出列表中如何通过切片实现拷贝。

如果想要对一个列表进行拷贝，且后续操作互不干扰，那么简单的直接赋值是不能完成任务的，例如执行以下语句，a和b其实管理和引用的是同一块内存，所以操作是同步的，未实现真正的拷贝：

如果想要实现a、b从此毫无瓜葛，那么简单的拷贝实现有两种：

另外，再体会下这3个例子：

复制列表，改某个值其他不会受到影响

嵌套复制列表，牵一发动全身

推导式+复制生成嵌套列表，改1个值其他不受影响

不得不说，python里面的变量赋值与引用确实有些难以理解，这个只能靠不断积累和尝试，得细品！