*/
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* 文件名:text.cpp
* 作者:常轩
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* 完成日期:2016年7月19日
* 版本号:V1.0
* 程序输入:无
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*/

对list进行切片

取一个list的部分元素是非常常见的操作。比如,一个list如下:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

取前3个元素,应该怎么做?

笨办法:

>>> [L[0], L[1], L[2]]

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

之所以是笨办法是因为扩展一下,取前N个元素就没辙了。

取前N个元素,也就是索引为0-(N-1)的元素,可以用循环:

>>> r = []

>>> n = 3

>>> for i in range(n):

...     r.append(L[i])

...

>>> r

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

对这种经常取指定索引范围的操作,用循环十分繁琐,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大简化这种操作。

对应上面的问题,取前3个元素,用一行代码就可以完成切片:

>>> L[0:3]

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3个元素。

如果第一个索引是0,还可以省略:

>>> L[:3]

['Adam', 'Lisa', 'Bart']

也可以从索引1开始,取出2个元素出来:

>>> L[1:3]

['Lisa', 'Bart']

只用一个 : ,表示从头到尾:

>>> L[:]

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

因此,L[:]实际上复制出了一个新list。

切片操作还可以指定第三个参数:

>>> L[::2]

['Adam', 'Bart']

第三个参数表示每N个取一个,上面的 L[::2] 会每两个元素取出一个来,也就是隔一个取一个。

把list换成tuple,切片操作完全相同,只是切片的结果也变成了tuple。

倒序切片

对于list,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,试试:

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

>>> L[-2:]

['Bart', 'Paul']

>>> L[:-2]

['Adam', 'Lisa']

>>> L[-3:-1]

['Lisa', 'Bart']

>>> L[-4:-1:2]

['Adam', 'Bart']

记住倒数第一个元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引,不包含结束索引。

对字符串切片

字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符。因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:

>>> 'ABCDEFG'[:3]

'ABC'

>>> 'ABCDEFG'[-3:]

'EFG'

>>> 'ABCDEFG'[::2]

'ACEG'

在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数,其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数,只需要切片一个操作就可以完成,非常简单。

什么是迭代

在Python中,如果给定一个listtuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们成为迭代(Iteration)。

在Python中,迭代是通过 for ... in 来完成的,而很多语言比如C或者Java,迭代list是通过下标完成的,比如Java代码:

for (i=0; i<list.length; i++) {

n = list[i];

}

可以看出,Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环。

因为 Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他任何可迭代对象上。

因此,迭代操作就是对于一个集合,无论该集合是有序还是无序,我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。

注意: 集合是指包含一组元素的数据结构,我们已经介绍的包括:

1.
有序集合:list,tuple,str和unicode;

2.
无序集合:set

3.
无序集合并且具有 key-value 对:dict

而迭代是一个动词,它指的是一种操作,在Python中,就是 for 循环。

迭代与按下标访问数组最大的不同是,后者是一种具体的迭代实现方式,而前者只关心迭代结果,根本不关心迭代内部是如何实现的。

索引迭代

Python中,迭代永远是取出元素本身,而非元素的索引。

对于有序集合,元素确实是有索引的。有的时候,我们确实想在 for 循环中拿到索引,怎么办?

方法是使用 enumerate() 函数

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

>>>
for index, name
in enumerate(L):

...     print index, '-', name

...

0 - Adam

1 - Lisa

2 - Bart

3 - Paul

使用 enumerate() 函数,我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。但是,这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上,enumerate() 函数把:

['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

变成了类似:

[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]

因此,迭代的每一个元素实际上是一个tuple:

for t
in enumerate(L):

index = t[0]

name = t[1]

print index, '-', name

如果我们知道每个tuple元素都包含两个元素,for循环又可以进一步简写为:

for index, name
in enumerate(L):

print index, '-', name

这样不但代码更简单,而且还少了两条赋值语句。

可见,索引迭代也不是真的按索引访问,而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple,再迭代,就同时获得了索引和元素本身。

迭代dict的value

我们已经了解了dict对象本身就是可迭代对象,用
for 循环直接迭代 dict,可以每次拿到dict的一个key。

如果我们希望迭代 dict 对象的value,应该怎么做?

dict 对象有一个 values() 方法,这个方法把dict转换成一个包含所有value的list,这样,我们迭代的就是 dict的每一个 value:

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

print d.values()

# [85, 95, 59]for v
in d.values():    print v# 85# 95# 59

如果仔细阅读Python的文档,还可以发现,dict除了values()方法外,还有一个 itervalues() 方法,用 itervalues() 方法替代 values() 方法,迭代效果完全一样:

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

print d.itervalues()

# <dictionary-valueiterator object at 0x106adbb50>for v
in d.itervalues():

print v

# 85

# 95

# 59

那这两个方法有何不同之处呢?

1. values() 方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。

2. 但是 itervalues() 方法不会转换,它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value,所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。

3. 打印 itervalues() 发现它返回一个 <dictionary-valueiterator> 对象,这说明在Python中,for 循环可作用的迭代对象远不止 list,tuple,str,unicode,dict等,任何可迭代对象都可以作用于for循环,而内部如何迭代我们通常并不用关心。

如果一个对象说自己可迭代,那我们就直接用 for 循环去迭代它,可见,迭代是一种抽象的数据操作,它不对迭代对象内部的数据有任何要求。

迭代dict的key和value

我们了解了如何迭代 dict 的keyvalue,那么,在一个
for 循环中,能否同时迭代 key和value?答案是肯定的。

首先,我们看看 dict 对象的 items() 方法返回的值:

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

>>> print d.items()

[('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]

可以看到,items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list,我们对这个list进行迭代,可以同时获得key和value:

>>> for key, value in d.items():

...     print key, ':', value

...

Lisa : 85

Adam : 95

Bart : 59

和 values() 有一个 itervalues() 类似, items() 也有一个对应的 iteritems(),iteritems()
不把dict转换成list,而是在迭代过程中不断给出 tuple,所以, iteritems() 不占用额外的内存。

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