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python中序列的通用操作_索引、切片、相加、相乘与成员检查详解

苏承栈
苏承栈
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负数下标不越界条件是：i 满足 -len(seq) ≤ i < len(seq)，其中 seq[-1] 为最后一个元素，seq[-len(seq)] 等价于 seq[0]。 索引访问时负数下标怎么算才不越界 Python 序列（如
list
、
str
、
tuple
）支持从 0 开始的正向索引，也支持从 -1 开始的反向索引。
seq[-1]
指最后一个元素，
seq[-len(seq)]
等价于
seq[0]
。越界判断很简单：只要
i
满足
-len(seq) ，就不会报 IndexError
。 常见错误是误以为
seq[-0]
是倒数第一个——其实
-0
就是
0
，它取的是首元素。另外，对空序列
[]
做任何索引（包括
[0]
或
[-1]
）都会直接抛出
IndexError: list index out of range
。 切片
[start:end:step]
的边界行为和默认值 切片不会报索引错误，超出范围会自动截断。比如
[1,2,3][5:10]
返回空列表
[]
，
"abc"[1:100]
返回
"bc"
。默认值为：
start=0
（正向）、
end=len(seq)
、
step=1
；当
step
为负时（如
[::-1]
），
start
默认变成
-1
，
end
默认变成
-(len(seq)+1)
，所以
[::-1]
才能完整反转。
[1,2,3,4][1:3]
→
[2,3]
（左闭右开，不含
end
）
[1,2,3,4][1:10:2]
→
[2,4]
（超出
end
自动停）
"hello"[::-2]
→
"olh"
（从末尾开始，隔一个取一个） 相加与相乘只允许同类型序列参与
+
要求左右操作数类型一致：
[1,2] + (3,4)
报
TypeError
；
"a" + ["b"]
也不行。相乘是「重复拼接」，
3 * [1,2]
得
[1,2,1,2,1,2]
，但
[1,2] * 3.5
会报错——右操作数必须是整数（
int
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*=
是就地操作，对可变序列（如
list
）会修改原对象；而
+
和
*
总是返回新对象。
in
和
not in
成员检查的性能与陷阱
in
对
list
/
tuple
是 O(n) 线性扫描，大数据量时很慢；对
str
是优化过的子串搜索（仍可能较慢）；对
set
或
dict
键才是平均 O(1)。别在循环里反复写
if x in my_list:
，应提前转成
set
。 容易忽略的点：
"" in "abc"
返回
True
（空字符串是任意字符串的子串）；
None in [None, 1]
没问题，但
float("nan") in [float("nan")]
是
False
，因为 NaN 不等于自身。 成员检查不触发自定义
__eq__
以外的逻辑，也不会调用
__contains__
以外的方法——除非类显式实现了它。

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