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# 索引和分片
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## 索引
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对于一个有序序列，可以通过索引的方法来访问对应位置的值。字符串便是一个有序序列的例子，**Python**使用 `[]` 来对有序序列进行索引。
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In [1]:
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```py
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s = "hello world"
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s[0]
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```
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Out[1]:
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```py
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'h'
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```
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**Python**中索引是从 `0` 开始的，所以索引 `0` 对应与序列的第 `1` 个元素。为了得到第 `5` 个元素，需要使用索引值 `4` 。
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In [2]:
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```py
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s[4]
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```
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Out[2]:
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```py
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'o'
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```
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除了正向索引，**Python**还引入了负索引值的用法，即从后向前开始计数，例如，索引 `-2` 表示倒数第 `2` 个元素：
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In [3]:
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```py
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s[-2]
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```
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Out[3]:
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```py
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'l'
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```
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单个索引大于等于字符串的长度时，会报错：
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In [4]:
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```py
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s[11]
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```
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```py
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---------------------------------------------------------------------------
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IndexError Traceback (most recent call last)
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<ipython-input-4-79ffc22473a3> in <module>()
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----> 1 s[11]
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IndexError: string index out of range
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```
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## 分片
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分片用来从序列中提取出想要的子序列，其用法为：
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```py
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var[lower:upper:step]
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```
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其范围包括 `lower` ，但不包括 `upper` ，即 `[lower, upper)`， `step` 表示取值间隔大小，如果没有默认为`1`。
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In [5]:
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```py
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s
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```
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Out[5]:
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```py
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'hello world'
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```
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In [6]:
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```py
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s[1:3]
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```
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Out[6]:
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```py
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'el'
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```
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分片中包含的元素的个数为 `3-1=2` 。
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也可以使用负索引来指定分片的范围：
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In [7]:
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```py
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s[1:-2]
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```
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Out[7]:
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```py
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'ello wor'
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```
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包括索引 `1` 但是不包括索引 `-2` 。
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lower和upper可以省略，省略lower意味着从开头开始分片，省略upper意味着一直分片到结尾。
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In [8]:
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```py
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s[:3]
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```
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Out[8]:
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```py
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'hel'
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```
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In [9]:
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```py
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s[-3:]
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```
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Out[9]:
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```py
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'rld'
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```
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In [10]:
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```py
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s[:]
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```
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Out[10]:
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```py
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'hello world'
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```
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每隔两个取一个值：
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In [11]:
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```py
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s[::2]
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```
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Out[11]:
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```py
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'hlowrd'
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```
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当step的值为负时，省略lower意味着从结尾开始分片，省略upper意味着一直分片到开头。
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In [12]:
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```py
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s[::-1]
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```
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Out[12]:
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```py
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'dlrow olleh'
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```
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当给定的upper超出字符串的长度（注意：因为不包含upper，所以可以等于）时，Python并不会报错，不过只会计算到结尾。
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In [13]:
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```py
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s[:100]
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```
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Out[13]:
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```py
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'hello world'
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```
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## 使用“0”作为索引开头的原因
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### 使用`[low, up)`形式的原因
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假设需要表示字符串 `hello` 中的内部子串 `el` ：
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| 方式 | `[low, up)` | `(low, up]` | `(lower, upper)` | `[lower, upper]` |
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| --- | --- | --- | --- | --- |
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| 表示 | `[1,3)` | `(0,2]` | `(0,3)` | `[1,2]` |
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| 序列长度 | `up - low` | `up - low` | `up - low - 1` | `up - low + 1` |
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对长度来说，前两种方式比较好，因为不需要烦人的加一减一。
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现在只考虑前两种方法，假设要表示字符串`hello`中的从头开始的子串`hel`：
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| 方式 | `[low, up)` | `(low, up]` |
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| --- | --- | --- |
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| 表示 | `[0,3)` | `(-1,2]` |
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| 序列长度 | `up - low` | `up - low` |
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第二种表示方法从`-1`开始，不是很好，所以选择使用第一种`[low, up)`的形式。
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### 使用0-base的形式
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||
> Just to beautiful to ignore.
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> ----Guido van Rossum
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两种简单的情况：
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* 从头开始的n个元素；
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* 使用0-base：`[0, n)`
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* 使用1-base：`[1, n+1)`
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* 第`i+1`个元素到第`i+n`个元素。
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* 使用0-base：`[i, n+i)`
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* 使用1-base：`[i+1, n+i+1)`
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1-base有个`+1`部分，所以不推荐。
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综合这两种原因，**Python**使用0-base的方法来进行索引。 |