2019年05月07日阅读 13

python3切片使用方法及一些技巧介绍+leetcode题例

概述

在Python中，字符串是定义为字符的有序集合，即我们可以像使用列表一样在字符串中自由翱翔-使用索引和切片操作字符串，比如通过指定的索引获取字符串某个位置的字符。

# 示例字符串
s = 'python str with slice'
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索引的简单使用

在Python中字符串的索引可以是正数，正数即从左向右索引，索引从0开始，也可以是负数，负数即从右向左开始索引，索引从-1开始。如果超出了正负的索引范围，则会抛出异常

# 即从左边获取第一个偏移位置的字符
print(s[0])
# 即从左边获取第一个偏移位置的字符
print(s[-1])
# 即从左边获取第三个偏移位置的字符
print(s[4])
try:
    # 尝试不存在于s的索引
    print(s[1000])
except:
    print('IndexError: string index out of range')
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示例结果：

p
e
o
IndexError: string index out of range
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切片的简单使用

切片，顾名思义即将一个有序序列切出一片，即从一个完整的字符串中取出一部分字符串，而怎么取？这就取决于我们怎么利用索引进行切片了：

s = 'python str with slice'
# 获取从偏移为1，直到但不包括偏移为6的元素
print(s[0:6])
# 获取从偏移为7，直到但不包括偏移为10的元素
print(s[7:10])
# 获取从偏移为11，直到但不包括偏移为-6的元素
print(s[11:-6])
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示例结果：

python
str
with
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通过上面的切片效果，我们可以看到切片的基本使用，即通过两个用冒号隔开的索引完成“切片”操作，并返回新的字符串（记住，就算只“切”了一个字符，在Python中单个字符也是作为字符串的存在，这和类C中是不一样的）

更酷一点的切片

# 示例字符串
s = 'python str with slice'
# 获取偏移为16直到末尾的元素，等价于获取偏移为16直到但不包括偏移为序列长度的元素
print(s[16:])
# 获取从偏移为0，直到但不包含偏移为11的元素
print(s[:11])
# 获取偏移为-5直到末尾的元素，等价于获取偏移为16直到但不包括偏移为序列长度的元素
print(s[-5:])
# 获取从偏移为0，直到但不包含偏移为-11的元素
print(s[:-11])
# 获取从偏移为0，知道末尾的元素，实现了有效的底层s复制。
print(s[:])
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示例效果：

slice
python str
slice
python str
python str with slice
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顶层赋值小技巧

对于最后一个示例，即s[:]，对于可变对象的复制是很有用处的，比如列表，当我们想要复制列表时：

ls1 = [1, 2, 3, 4, 5]
ls2 = ls1
ls2[0] = 100
print(ls1)
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示例结果

[100, 2, 3, 4, 5]
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我们看到运行结果，对于可变对象的复制,通过ls2 = ls1其实类似C中将指向ls1的指针赋值给ls2，即还是指向了同一内存空间，所以在操作ls2时，ls1也同时发生了变化，本质就是在操作同一内存空间而通过s[:]可以实现新的内存分配，完整的赋值一份新的数据，使ls2指向新的内存空间：

ls1 = [1, 2, 3, 4, 5]
ls2 = ls1[:]
ls2[0] = 100
print(ls1)
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示例结果

[1, 2, 3, 4, 5]
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更更酷一点的切片

在切片的使用中还可以再添加一个可选择的索引参数：

s = 'abcdefghijk'
# 偏移从0开始，直到不含偏移量为11，每隔2个元素索引一次构成最终的新字符串
print(s[:11:2])
# 偏移从11开始，直到不含偏移量为0，每隔2个元素索引一次构成最终的新字符串
print(s[11::-2])
# 即从右向左，每隔一个元素索引一次，效果即翻转字符串
print(s[::-1])
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示例结果：

acegik
kigeca
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字符串翻转小技巧

当我们想要翻转一个字符串时会怎么做？用循环? reverse？栈？ reduce？使用s[::-1]即可完成字符串翻转的操作。

总结

切片在Python中的使用实在太频繁，且用起来非常顺手，所以不得不提出来说说，比如在读取文本中的行时，需要清除每行的换行符直接line[:-1]，还有比如在leetcode 有一题：

leetcode题例

实现 strStr() 函数。

给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串，在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在，则返回  -1。

示例 1:

输入: haystack = "hello", needle = "ll"
输出: 2
示例 2:

输入: haystack = "aaaaa", needle = "bba"
输出: -1
说明:

当 needle 是空字符串时，我们应当返回什么值呢？这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言，当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与C语言的 strstr() 以及 Java的 indexOf() 定义相符。
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利用切片解题：

class Solution:
    def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        if needle:
            length_h = len(haystack)
            length_n = len(needle)
            for i in range(length_h):
                if haystack[i:i+length_n] == needle:
                    return i
            return -1
        else:
            return 0
            
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