Python数据类型-序列sequence
1 概述
在前面，我们已经对Python学习做了系统的知识梳理（Python思维导图），我们接下来把知识点分节进行细讲。这一节，我们讲解序列。
在介绍 Python 的常用数据类型之前，我们先看看 Python 最基本的数据结构 -——序列（sequence）。序列的一个特点就是根据索引（index，即元素的位置）来获取序列中的元素，第一个索引是 0，第二 个索引是 1，以此类推。
所有序列类型都可以进行某些通用的操作，比如：
索引（ indexing ）
分片（ sliceing ）
迭代（ iteration ）
加（ adding ）
乘（ multiplying ）
除了上面这些，我们还可以检查某个元素是否属于序列的成员，计算序列的长度等等。
重点讲索引和切片。
2 基本操作
2.1 索引
序列中的元素可以通过索引获取，索引从 0 开始。看看下面的例子：
>>> nums = [1, 2, 3, 4, 5] # 列表 >>> nums[0] 1 >>> nums[1] 2 >>> nums[-1] # 索引 -1 表示最后一个元素 5 >>> s = 'abcdef' # 字符串 >>> s[0] 'a' >>> s[1] 'b' >>> >>> a = (1, 2, 3) # 元组 >>> a[0] 1 >>> a[1] 2
注意到 ： -1 则代表序列的最后一个元素， -2 代表倒数第二个元素，以此类推。
2.2 切片
索引用于获取序列中的单个元素，而分片则用于获取序列的部分元素。分片操作需要提供两个索引作为 边界，中间用冒号相隔，比如：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> numbers[0:2] # 列表分片 [1, 2] >>> numbers[2:5] [3, 4, 5] >>> s = 'hello, world' # 字符串分片 >>> s[0:5] 'hello' >>> a = (2, 4, 6, 8, 10) # 元组分片 >>> a[2:4] (6, 8)
这里需要特别注意的是，分片有两个索引，第 1 个索引的元素是包含在内的，而第 2 个元素的索引 则不包含在内，也就是说，numbers[2:5] 获取的是 numbers[2], numbers[3], numbers[4]，没有包括 numbers[5] 。
下面列举使用分片的一些技巧：
- (1)访问最后几个元素
- (2)使用步长
访问最后几个元素 ：
假设需要访问序列的最后 3 个元素，我们当然可以像下面这样做：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> numbers[3:6] [4, 5, 6]
有没有更简洁的方法呢？想到可以使用负数形式的索引，你可能会尝试这样做：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> numbers[-3:-1] # 实际取出的是 numbers[-3], numbers[-2] [4, 5] >>> numbers[-3:0] # 左边索引的元素比右边索引出现得晚，返回空序列 []
上面的两种使用方式并不能正确获取序列的最后 3 个元素， Python 提供了一个捷径 ：
（也就是说，如果希望分片包含最后一个元素，可将第 2 个索引置为空）
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] >>> numbers[-3:] [6, 7, 8] >>> numbers[5:] [6, 7, 8]
如果要复制整个序列，可以将两个索引都置为空：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] >>> nums = numbers[:] >>> nums [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
使用步长 ：
使用分片的时候，步长默认是 1 ，即逐个访问，我们也可以自定义步长，比如：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] >>> numbers[0:4] [1, 2, 3, 4] >>> numbers[0:4:1] # 步长为 1，不写也可以，默认为 1 [1, 2, 3, 4] >>> numbers[0:4:2] # 步长为 2，取出 numbers[0], numbers[2] [1, 3] >>> numbers[::3] # 等价于 numbers[0:8:3]，取出索引为 0, 3, 6 的元素 [1, 4, 7]
另外，步长也可以是负数，表示从右到左取元素：
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] >>> numbers[0:4:-1] [] >>> numbers[4:0:-1] # 取出索引为 4, 3, 2, 1 的元素 [5, 4, 3, 2] >>> numbers[4:0:-2] # 取出索引为 4, 2 的元素 [5, 3] >>> numbers[::-1] # 从右到左取出所有元素 [8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] >>> numbers[::-2] # 取出索引为 7, 5, 3, 1 的元素 [8, 6, 4, 2] >>> numbers[6::-2] # 取出索引为 6, 4, 2, 0 的元素 [7, 5, 3, 1] >>> numbers[:6:-2] # 取出索引为 7 的元素 [8]
这里总结一下使用分片操作的一些方法， 分片的使用形式是 ：
# 左索引:右索引:步长 left_index:right_index:step
要牢牢记住的是 ：
左边索引的元素包括在结果之中，右边索引的元素不包括在结果之中；
当使用一个负数作为步长时，必须让左边索引大于右边索引；
对正数步长，从左向右取元素；对负数步长，从右向左取元素；
2.3 加
序列可以进行「加法」操作，如下：
>>> [1, 2, 3] + [4, 5, 6] # 「加法」效果其实就是连接在一起 [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> (1, 2, 3) + (4, 5, 6) (1, 2, 3, 4, 5, 6) >>> 'hello, ' + 'world!' 'hello, world!' >>> [1, 2, 3] + 'abc' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: can only concatenate list (not "str") to list #这里需要注意的是：两种相同类型的序列才能「加法」操作。
2.4 乘
序列可以进行「乘法」操作，比如：
>>> 'abc' * 3 'abcabcabc' >>> [0] * 3 [0, 0, 0] >>> [1, 2, 3] * 3 [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
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