Python個人的メモその3：スライス編～「始め：終わり：間隔」が基本！～

はじめに

pythonにはとっても便利な仕組みがあります。そのうちの一つがスライス。
どんなものかは例を見ればすぐわかります。

リスト操作

要素数10のリストの中から(先頭を0番目として)「2番目から4番目」を取り出したいときどうします?
わざわざfor文を回しますか? pythonではそんな必要はありません。
こうすればよいのです。

slice_list

l=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]
print(l[2:5])  #[8,7,6]

リスト名[始め:終わり]と指定すると，リストの一部分を取り出せるわけです．
結果からわかるように、l[2:5]と指定したとき2番目から3番目までしか取れていません。これは、このように考えると納得がいきます。
【0】10【1】9 【2】 8【3】7【4】6 【5】

間隔を指定する

また、奇数番目の要素だけ取り出したいとき、つまり1番目から一つ飛ばしで取り出したいときはこのようにします。

slice_list_odd

l=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]
print(l[1:10:2])  #[9,7,5,3,1]

今度はリスト名[始め:終わり:間隔]としました．間隔は省略可能で、その場合1がデフォルトの値として扱われます。
なお、始めと終わりも同様に省略ができ、例えば[:]は[0:len(l)]を意味します。これはつまり元のリストと等しいですね。

負の値も指定可能

また、これらに負の値を設定することも可能です。
l[-2:]の結果はこのようになります。

list_slice_minus

l=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]
print(l[-2:])  #[2,1]

「終わりから数えて2番目」から最後までが取り出されました．以下のように考えることが出来ます．

【-5】5【-4】4【-3】3 【-2】 2【-1】1

また，間隔に-1を指定すると，逆からリストを取り出せます(順序が逆転するということです)．
ちなみに同様の操作はリスト名.reverse()でも可能です．

list_reverse

l=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]
print(l[::-1])  #[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

文字列操作

さて、この「始め:終わり:間隔」の考え方は他の場面でも使えます。

文字列は，リストと同じように扱うことが出来ます．(ただし文字列は変更不可なので注意)
どういうことかというと、文字列のある一部分を取り出したいときにも、「始め:終わり:間隔」のスライスが使えるということです。

str_slice

s='abcdefg'
print(s[2:6])  #'cdef'
#変数に入れなくても同じように扱える
print('abcdefg'[2:6])  #'cdef'

文字列に新たな文字を挿入/置換する

スライスを使うと，本来変更不可な文字列に新たに文字を挿入することが出来ます．
要は入れたい位置で文字列を二分割して，その間に文字を挿入してから再びくっつければよいのです．
少し変えると挿入ではなく任意の位置の文字を置換できます．

insert_str

#0から数えて5番目の後に挿入
def insert_str(s, c, idx):
    return s[:idx] + c + s[idx:]

#0から数えて5番目を置換
def replace_str(s, c, idx):
    return s[:idx] + c + s[idx+1:]

s='123456'
print(insert_str(s, 'A', 2))  #'123A456'
print(replace_str(s, 'A', 2))  #'12A456'

range

厳密にはスライスと呼ばれるものではないと思うのですが、「始め:終わり:間隔」の考え方は同じなので取り上げます。

for文を回す時，しばしばrangeを用います．

range_sample

s=''
for i in range(5):
    s += str(i)
print(s)  #'01234'

このrangeは コンマ区切りで 始めと終わりと間隔を指定できます．

range_sample2

s=''
for i in range(1,10,2):
    s += str(i)
print(s)  #'13579'

ただし，range(1,,2)などはエラーになるので注意が必要です．

おまけ：enumerate

rangeを取り上げたのでどうせならenumerateも紹介しておきます．
もはやスライスでも何でもないのですが．
リスト内の全要素に順番にアクセスするとき，indexも同時に取得したい時に使います．
for文を書く際，リストをenumerateで包むだけです．
第二引数に数字を指定すると，indexがどの数字で始まるかを指定できます．全要素を取得することに変わりはありません．

enumerate_sample

l=['a','b','c','d']
#index,value
for index, name in enumerate(l):
   print(index, name)
'''
0 a
1 b
2 c
3 d
'''

#第二引数は，indexをどの数字から始めるか指定する(全要素を取得すること自体は変わらない)　省略すると0
for index, name in enumerate(l,1):
   print(index, name)
'''
1 a
2 b
3 c
4 d
'''

おわりに

スライス操作は非常に強力です．ぜひマスターしましょう．