Индексы и срезы

Сегодня мы поговорим об операциях взятия индекса и среза. Номера символов в строке (а также в других структурах данных: списках, кортежах) называются индексом.
Каждому символу в строке соответствует индексный номер, начиная с 0.
Например:
a = [1, 3, 8, 7]
print(a[0]) #выведет 1
print(a[3]) #выведет 7

В Python также поддерживаются отрицательные индексы, при этом нумерация идёт с конца, например:
a = [1,3,8,7]
print(a[-1])
#выведет 7
print(a[-4])
#выведет 1

Прямой доступ к строке
При использовании прямого доступа к строке, тогда нумерация начинается с нуля. Пример:
word = 'привет'
print(word[1])
#выведет р

В качестве примера прямого доступа к элементам строки напишем программу доступа к случайному символу строки. Листинг:
import random
word = input("Введите слово: ")
max = len(word)
min = -len(word)
for i in range(10):
position = random.randrange(min, max)
print("word[", position, "] = ", word[position])

Позиции с положительными и отрицательными номерами
Напомним, что позиция, то есть индекс строки, может быть как положительный, так и отрицательный.
Как уже было отмечено, нумерация начинается с 0, поэтому у первого символа строки будет индекс 0, у второго -1 и т.д.
Рассмотрим пример с положительными и отрицательными индексами:
Пользователь вводит слово. Далее мы вычисляем минимум и максимум. Максимум равен длине введенного слова, минимум – отрицательной длине.
word = input("Введите слово: ")
max = len(word)
min = -len(word)
for i in range(min, max, 1):
print("word[", i, "] = ", word[i])
input()

Неизменяемость строк
Все последовательности делятся на изменяемые и неизменяемые. Элементы неизменяемой последовательности можно модифицировать.
Элементы неизменяемой последовательности изменить нельзя. Строки в Python – это пример неизменяемой последовательности. Рассмотрим пример:
message = "Привет"
print(message) # выведет: Привет
message = "Пока"
print(message) # выведет: Пока
На первый взгляд кажется, что мы изменили строку, но на самом деле Python создал строку “Пока” и присвоил это значение переменной message.

Неизменяемость строк в Python означает одну неприятную вещь: вы не можете присвоить новое значение символу строки, обращаясь к нему по индексу, как это можно сделать в других языках программирования. Пример:
message = "Hello"
print(message[1]) # Выведет е
message[1] = "a" #Выведет ошибку
В данном примере мы создали строку message. Мы можем обратиться к message[1] и прочитать это значение. Но нельзя присвоить message[1] новое значение. Интерпретатор сообщает что тип str не поддерживает поэлементное назначение.

Срезы
Срез (slice) — это извлечение из данной строки одного символа или некоторого фрагмента подстроки или подпоследовательности. Есть три формы срезов.
Самая простая форма среза: взятие одного символа строки, а именно, S[i] — это срез, состоящий из одного символа, который имеет номер i, при этом считая, что нумерация начинается с числа 0.
Исходя из вышесказанного если S=’Hello’, то S[0]==’H’, S[1]==’e’, S[2]==’l’, S[3]==’l’, S[4]==’o’.

Срез с двумя параметрами: S[a:b] возвращает подстроку из b-a символов, начиная с символа c индексом a, то есть до символа с индексом b, не включая его. Например, S[1:4]==’ell’, то же самое получится если написать S[-4:-1].
Можно использовать как положительные, так и отрицательные индексы в одном срезе, например, S[1:-1] — это строка без первого и последнего символа. При использовании такой формы среза ошибки IndexError никогда не возникает.

Если задать срез с тремя параметрами S[a:b:d], то третий параметр задает шаг, то есть будут взяты символы с индексами a, a+d, a+2*d и т.д.
При задании значения третьего параметра, равному 2, в срез попадет кажый второй символ, а если взять значение среза, равное -1, то символы будут идти в обратном порядке.