Python容器切片与推导式，列表/字典/集合实战

在Python编程中，切片和推导式是提升容器（列表、字典、集合）操作效率的核心技巧，掌握它们能大幅简化代码、提升可读性。本文从实战角度拆解切片的灵活用法，以及列表、字典、集合推导式的编写逻辑，适合Python入门到进阶学习者掌握。

一、容器切片：快速截取容器核心数据

切片是Python序列类型（列表、元组、字符串）的通用操作，语法为[起始索引:结束索引:步长]，核心规则是“左闭右开”（包含起始索引，不包含结束索引），索引支持正数（从左到右）和负数（从右到左，-1代表最后一个元素）。

1. 列表切片基础用法

# 基础切片：截取索引1到3（不含3）的元素
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
print(nums[1:3])  # 输出：[2, 3]

# 省略起始/结束索引：默认从开头/到末尾
print(nums[:3])   # 输出：[1, 2, 3]（从开头到索引3）
print(nums[2:])   # 输出：[3, 4, 5]（从索引2到末尾）

# 负数索引：从右往左取
print(nums[-3:-1])  # 输出：[3, 4]（倒数第3到倒数第2）

# 步长切片：隔n个取一个，步长为负则反向截取
print(nums[::2])    # 输出：[1, 3, 5]（步长2，从头取到尾）
print(nums[::-1])   # 输出：[5, 4, 3, 2, 1]（步长-1，反转列表）

2. 切片注意事项

• 切片不会修改原容器，而是返回新的序列；若需修改原列表，可通过切片赋值（如nums[1:3] = [8,9]）。
• 索引超出范围不会报错，会自动取到容器边界（如nums[10:20]返回空列表）。

二、推导式：极简写法生成容器

推导式是Python特有的简洁语法，能通过一行代码基于可迭代对象（列表、元组、字典、range等）生成新容器，替代繁琐的for循环+append操作，核心优势是简洁、高效。

1. 列表推导式：最常用的推导式

语法：[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]，先遍历可迭代对象，满足条件则执行表达式，最终生成列表。

基础示例

# 生成1-10的偶数列表（替代for+append）
even_nums = [x for x in range(1,11) if x % 2 == 0]
print(even_nums)  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]

# 嵌套循环推导式：生成二维列表扁平化结果
matrix = [[1,2], [3,4], [5,6]]
flat_matrix = [num for row in matrix for num in row]
print(flat_matrix)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

实用场景

• 数据清洗：过滤列表中的空值/无效值（如[s.strip() for s in str_list if s and s.strip()]）。
• 数据转换：将列表元素统一格式（如[float(x) for x in num_str_list]）。

2. 字典推导式：快速构建字典

语法：{键表达式: 值表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}，核心是同时生成键和值。

基础示例

# 生成数字到平方的映射字典
square_dict = {x: x*x for x in range(1,6)}
print(square_dict)  # 输出：{1:1, 2:4, 3:9, 4:16, 5:25}

# 筛选字典：保留值大于10的键值对
origin_dict = {"a":5, "b":12, "c":15, "d":8}
filter_dict = {k:v for k,v in origin_dict.items() if v > 10}
print(filter_dict)  # 输出：{'b': 12, 'c': 15}

3. 集合推导式：自动去重生成集合

语法：{表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}，与列表推导式类似，但返回集合（无序、无重复）。

基础示例

# 生成列表去重后的平方集合
nums = [1,2,2,3,3,3]
square_set = {x*x for x in nums}
print(square_set)  # 输出：{1, 4, 9}（自动去重）

# 筛选字符串中长度大于3的字符集合
strs = ["apple", "banana", "pear", "grape"]
long_str_set = {s for s in strs if len(s) > 3}
print(long_str_set)  # 输出：{'apple', 'banana', 'grape'}

三、切片与推导式使用原则

1. 推导式虽简洁，但避免嵌套过深（超过2层），否则可读性下降，建议拆分为普通循环。
2. 切片适合批量截取/修改序列数据，推导式适合基于现有数据生成新容器。
3. 推导式比普通for循环执行效率更高（底层优化），但大数据量处理时需注意内存占用（可改用生成器表达式(x for x in ...)）。