1. 什麼是 Python 字串切片？

例如存在字串 str2 = 「abcd1234" ，有以下簡單的切片應用。

str2[0] # a
str2[0:3] # abc
str2[0:6:2] # ac1

有 3 種形式的切片：

string[index]: 獲取字串特定下標字元
string[start, stop]: 獲取從 start 座標到 stop 座標的字串，注意左閉右開，既 [start, stop) 範圍座標的字串
string[start, stop, step]: 獲取從 start 座標到 stop 座標的字串，且一次提取間隔為 step

上面都是一些基礎的應用，在此之上，還有高階的特性：

座標為空則預設（提取方向的）開頭或者結尾，步級（step）為空則預設為1
不管是座標還是步級（step），都支援正負數

例如有以下高階應用：

str2[1::2] # bd24
str2[:-1:1] # abcd123

特性1 比較好理解，但特性2 的存在讓字串切片存在更多的玩法，但也讓切片更難理解。

小領悟就是關於怎麼理解這高階的切片功能，讓我們看著程式碼就可以知道其切片結果。

2. 切片的理解

2.1 切片的基礎概念

以最複雜最完整的第三種切片方法 string[start, stop, step] 為例，start，stop 劃定了切片的範圍，如下圖：

step 確定了在範圍內挑選的跨度，以 step = 2 為例，如下圖：

2.1 座標正負的含義

如上圖所示，

以正數表示座標，則座標是從左到右，從 0 開始計數
以負數表示座標，則座標是從右到左，從 -1 開始計數
0 不分正負，不管正座標還是負座標，都規定 0 恆指向左邊第一個元素

因此字串中每一個元素都至少有2個座標可以表示。以字元 d 為例，其座標既可以是 3，也可以是 -5，因此 str2[3] 和 str2[-5] 指向同一個字元，他們是等效的。

print(str2[3] is str2[-5]) # True

這個等效的概念很重要，正因為這個概念，start、stop 可以是正負任意的組合，例如：

str2[2:5] # cd1
str2[-6:-3] # cd1
str2[-6:5] # cd1
str2[2:-3] # cd1

上面的 4 中寫法是完全等效的，不管 start 是 2 還是 -6 都指向 ‘c’，不管 stop 是 5 還是 -3 都指向 ‘2’。

2.2 步級正負的含義

在一定的條件下，我們可以理解為 start + step 就是下一個切片的元素座標。

以 str2[1:6:2] 為例，如下圖：

為什麼是一定條件下才成立呢？例如切片：str2[-7:6:2]，如果按 start + step 的計算，[-7, 6) 之間的座標資料全亂了。

正確座標：1,3,5
錯誤座標：-7, -5, -3, -1, 1, 3，5

所以，如果按 start + step 的計算前提，應該是 start 和 stop 座標同為正數或者負數，同樣以 str2[-7:6:2] 為例，座標 -7 元素對應的正座標是 1，等效於 str2[1:6:2]，或者 str2[-7:-2:2]，此時通過 start + step 的計算可以獲取正確的切片提取座標。

總的來說：正的步級表示從左往右，負的步級表示從右往左，從 start 到 stop 按步級正負指定的方向提取。

2.3 特殊切片結果的理解

基於上面的理解，同樣以 str2 = "abcd1234" 為例，我們試著分析以下的切片。

2.3.1 `str2[::-1]`

步級為負數，表示提取方向從右到左
步級為1，表示每跨步1個元素提取
start 為空，則預設為字串提取方向的最開始
end 為空，則預設為字串提取方向的最後

因此最終結果如下，起到個倒序的效果：

print(str2[::-1]) # 4321dcba

2.3.2 `str2[0:6:-1]`

步級為負數，表示提取方向從右到左
步級為1，表示每跨步1個元素提取
start 為 0，stop 為 6

start 元素在 stop 元素的左邊，但提取方向卻是從右到左，無法切片，因此最終結果為空字串。

這樣 [0:6:-1] 的寫法當然是不合理的，這只是在我嘗試理解切片過程中隨機做的一些實驗

2.3.3 `str2[2:-1:2]`

步級為正數，表示提取方向從左到右
步級為2，表示每跨步2個元素提取
start為2，從元素 'c' 開始
stop 為-1，表示元素'4'，用正數表示座標則為 7

轉換後坐標從 [2, 7)，步級為2，因此結果為：

print(str2[2:-1:2]) # c13

小結

只是一點小小理解和領悟，就不特意總結了，各位看官自己理解即可。

關於 Python 字串切片的小領悟