python-切片&迭代

python-切片&迭代

取一個list的部分元素是非常常見的操作。比如，一個list如下：

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

取前3個元素，應該怎么做？

笨方法:

[L[0], L[1], L[2]]
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

之所以是笨辦法是因為擴展一下，取前N個元素就沒轍了。

取前N個元素，也就是索引為0-(N-1)的元素，可以用循環：

對這種經常取指定索引范圍的操作，用循環十分繁瑣，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大簡化這種操作。

對應上面的問題，取前3個元素，用一行代碼就可以完成切片：

L[0:3]表示，從索引0開始取，直到索引3為止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3個元素。

如果第一個索引是0，還可以省略：

也可以從索引1開始，取出2個元素出來：

只用一個 : ，表示從頭到尾：

因此，L[:]實際上復制出了一個新list。

切片操作還可以指定第三個參數：

>>> L[::2]
['Adam', 'Bart']

第三個參數表示每N個取一個，上面的 L[::2] 會每兩個元素取出一個來，也就是隔一個取一個。

把list換成tuple，切片操作完全相同，只是切片的結果也變成了tuple。

倒序切片

對于list，既然Python支持L[-1]取倒數第一個元素，那么它同樣支持倒數切片，試試：

記住倒數第一個元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引，不包含結束索引

對字符串切片

字符串 'xxx'和 Unicode字符串 u'xxx'也可以看成是一種list，每個元素就是一個字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作結果仍是字符串：

在很多編程語言中，針對字符串提供了很多各種截取函數，其實目的就是對字符串切片。Python沒有針對字符串的截取函數，只需要切片一個操作就可以完成，非常簡單。

一個函數，它接受一個字符串，然后返回一個僅首字母變成大寫的字符串。利用切片操作簡化字符串操作:

什么是迭代

在Python中，如果給定一個list或tuple，我們可以通過for循環來遍歷這個list或tuple，這種遍歷我們成為迭代（Iteration）。

在Python中，迭代是通過 for ... in 來完成的.

Python 的 for循環不僅可以用在list或tuple上，還可以作用在其他任何可迭代對象上。

因此，迭代操作就是對于一個集合，無論該集合是有序還是無序，我們用 for 循環總是可以依次取出集合的每一個元素。

注意: 集合是指包含一組元素的數據結構：

1. 有序集合：list，tuple，str和unicode；
2. 無序集合：set
3. 無序集合并且具有 key-value 對：dict

迭代是一個動詞，它指的是一種操作，在Python中，就是 for 循環。

索引迭代

Python中，迭代永遠是取出元素本身，而非元素的索引。

對于有序集合，元素確實是有索引的。有的時候，我們確實想在 for 循環中拿到索引，怎么辦？

方法是使用 enumerate() 函數：

使用 enumerate() 函數，我們可以在for循環中同時綁定索引index和元素name。但是，這不是 enumerate() 的特殊語法。實際上，enumerate() 函數把：

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

變成了類似:

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

因此，迭代的每一個元素實際上是一個tuple：

如果我們知道每個tuple元素都包含兩個元素，for循環又可以進一步簡寫為：

這樣不但代碼更簡單，而且還少了兩條賦值語句。

可見，索引迭代也不是真的按索引訪問，而是由 enumerate() 函數自動把每個元素變成 (index, element) 這樣的tuple，再迭代，就同時獲得了索引和元素本身。

迭代dict的value

dict對象本身就是可迭代對象，用 for 循環直接迭代 dict，可以每次拿到dict的一個key。

如果我們希望迭代 dict 對象的value，應該怎么做？

dict 對象有一個 values() 方法，這個方法把dict轉換成一個包含所有value的list，這樣，我們迭代的就是 dict的每一個 value：

仔細閱讀Python的文檔，還可以發現，dict除了values()方法外，還有一個 itervalues() 方法，用 itervalues() 方法替代 values() 方法，迭代效果完全一樣：

那這兩個方法有何不同之處呢？

1. values() 方法實際上把一個 dict 轉換成了包含 value 的list。

2. 但是 itervalues() 方法不會轉換，它會在迭代過程中依次從 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法節省了生成 list 所需的內存。

3. 打印 itervalues() 發現它返回一個 <dictionary-valueiterator> 對象，這說明在Python中，for 循環可作用的迭代對象遠不止 list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代對象都可以作用于for循環，而內部如何迭代我們通常并不用關心。

如果一個對象說自己可迭代，那我們就直接用 for 循環去迭代它，可見，迭代是一種抽象的數據操作，它不對迭代對象內部的數據有任何要求

給定一個dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }

請計算所有同學的平均分。

迭代dict的key和value

我們了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在一個 for 循環中，能否同時迭代 key和value？答案是肯定的。

首先，我們看看 dict 對象的items() 方法返回的值：

可以看到，items() 方法把dict對象轉換成了包含tuple的list，我們對這個list進行迭代，可以同時獲得key和value：

和 values() 有一個 itervalues() 類似， items() 也有一個對應的 iteritems()，iteritems() 不把dict轉換成list，而是在迭代過程中不斷給出 tuple，所以， iteritems() 不占用額外的內存。