Python: 用 zip 將「起點列表」轉成區間結束點：從 starts 推導 end ; next() 與迭代器iter

by 儲蓄保險王 · 2025-10-08

目標情境
你有一組按出現順序的區塊（例如 headings），
每個有一個開始位置 start，但還沒有 end。
想要自動補出每個 heading 的 end：

目前節點的結束 = 下一個節點的開始
最後一個節點的結束 = 全部元素總長度（total_elements）
原始程式片段

starts = [h['start'] for h in headings]
ends = starts[1:] + [total_elements]  
# len(ends) == len(headings)
for h, e in zip(headings, ends):
    h['end'] = e

starts = [h['start'] for h in headings]
ends = starts[1:] + [total_elements]  
# len(ends) == len(headings)
for h, e in zip(headings, ends):
    h['end'] = e

為什麼這樣寫？
starts：收集每個區塊起點
starts[1:]：往右平移（對齊為「下一個開始」）

[total_elements]：補最後一個區塊的結束邊界
zip(headings, ends)：一一對應（第 i 個 heading 對應第 i 個 end）
這種方法避免用索引 for i in range(len(headings)):，更直觀且不容易 off-by-one。

簡化示例
假設：

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40 #文件最結尾元素的index

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40 #文件最結尾元素的index

步驟：

starts = [0, 10, 25]
starts[1:] = [10, 25]
ends = [10, 25] + [40]  → [10, 25, 40]
zip 對應：
  A -> 10
  B -> 25
  C -> 40

starts = [0, 10, 25]
starts[1:] = [10, 25]
ends = [10, 25] + [40]  → [10, 25, 40]
zip 對應：
  A -> 10
  B -> 25
  C -> 40

輸出:

Python: 用 zip 將「起點列表」轉成區間結束點：從 starts 推導 end ; next() 與迭代器iter - 儲蓄保險王

視覺化

時間軸：

A: [0          10)
B:           [10      25)
C:                       [25        40)

A: [0          10)
B:           [10      25)
C:                       [25        40)

每個區塊半開區間：start 包含、end 不含（常見設計，方便相鄰無重疊）。

等價（索引版本）對照（不建議）

for i, h in enumerate(headings):
    if i < len(headings) - 1:
        # len(headings) - 1 等效於
        # headings.index(headings[-1])
        h['end'] = headings[i+1]['start']
    else:
        h['end'] = total_elements

for i, h in enumerate(headings):
    if i < len(headings) - 1:
        # len(headings) - 1 等效於
        # headings.index(headings[-1])
        h['end'] = headings[i+1]['start']
    else:
        h['end'] = total_elements

雖然功能相同，但 zip 寫法更扁平、少條件分支。

常見延伸

適用於：章節區間、Token 區間、影片片段、Log 段落、程式語法節點範圍
若需要「長度」也可以：

for h, e in zip(headings, ends):
    h['end'] = e
    h['length'] = e - h['start']

for h, e in zip(headings, ends):
    h['end'] = e
    h['length'] = e - h['start']

常見錯誤提醒

如果包含被刪除節點？
在建立 starts 之前要先過濾掉已移除的 heading，否則 end 會對錯物件。

headings 的元素只能是
最根層的(Heading 1)標題資訊,
例如:doc檔有Heading 1 , Heading 2, Heading 3
最後一個Heading 3的結尾,
應該是往後最近的Heading 2 or 1的開頭
而非下一個Heading 3的開頭

使用next 與迭代器處理:

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40 #文件最結尾元素的index

it = iter(headings)          # 取得一個「會記住位置」的迭代器
prev = next(it, None)        # 取出第一個元素；若 headings 為空，回傳 None

if prev is not None:         # 空列表時直接略過
    for curr in it:          # 這裡的 it 已「從第二個元素」開始
        # 目的：把「上一個」的 end 補成「當前的 start」
        prev['end'] = curr['start']
        # 移動滑動視窗：現在這個 curr 會在下一輪變成 prev
        prev = curr

    # 迴圈結束時，prev 指向最後一個元素，沒人幫它設定 end
    prev['end'] = total_elements

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40 #文件最結尾元素的index

it = iter(headings)          # 取得一個「會記住位置」的迭代器
prev = next(it, None)        # 取出第一個元素；若 headings 為空，回傳 None

if prev is not None:         # 空列表時直接略過
    for curr in it:          # 這裡的 it 已「從第二個元素」開始
        # 目的：把「上一個」的 end 補成「當前的 start」
        prev['end'] = curr['start']
        # 移動滑動視窗：現在這個 curr 會在下一輪變成 prev
        prev = curr

    # 迴圈結束時，prev 指向最後一個元素，沒人幫它設定 end
    prev['end'] = total_elements

prev = next(it, None) 拿到第一個元素（例：{‘title’: ‘A’, ‘start’: 0}），接下來的 for curr in it: 會從「第二個元素」開始迭代，因為迭代器已經前進過一次。整個寫法的目的，就是把「前一個元素的 end = 下一個元素的 start」這件事寫得乾淨、無索引、無 if 分支。

原始資料與目標
資料：

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40

headings = [
    {'title': 'A', 'start': 0},
    {'title': 'B', 'start': 10},
    {'title': 'C', 'start': 25},
]
total_elements = 40

目標：補出

A.end = 10
B.end = 25
C.end = 40

A.end = 10
B.end = 25
C.end = 40

2. 為什麼需要「前一個 vs 當前」模式？

因為我們要設定「上一個 heading 的 end = 下一個 heading 的 start」。
這是一種「滑動視窗長度為 2」的需求。
如果用索引版本：headings[i]['end'] = headings[i+1]['start']，最後一個要特判。
改用 iterator + prev/curr，可以讓核心邏輯在無分支的 for 迴圈中執行。

3. 迭代器關鍵行為示意

it = iter(headings)
prev = next(it, None)

it = iter(headings)
prev = next(it, None)

此時：

it 指向「下一個要被取出的元素位置」
prev = 第一個元素（A）
迭代器內部「已經消耗掉」第一個，所以剩下的可迭代元素是：B, C
接下來：

for curr in it:
    ...

for curr in it:
    ...

curr 依序會是：

第一輪：curr = B
第二輪：curr = C
結束：沒有更多元素

4. 逐步模擬（表格）

5. 加上詳細註解版

6. 如果用 debug print 看會更清楚

it = iter(headings)
prev = next(it, None)
print("INIT prev =", prev)

if prev is not None:
    for curr in it:
        print("LOOP prev=", prev, "curr=", curr)
        prev['end'] = curr['start']
        prev = curr
    print("AFTER LOOP prev (last) =", prev)
    prev['end'] = total_elements

it = iter(headings)
prev = next(it, None)
print("INIT prev =", prev)

if prev is not None:
    for curr in it:
        print("LOOP prev=", prev, "curr=", curr)
        prev['end'] = curr['start']
        prev = curr
    print("AFTER LOOP prev (last) =", prev)
    prev['end'] = total_elements

輸出：

7. 這種寫法的優點

8. 常見初學者誤解點

與「索引版」對照（語意拆解）
索引版：

for i in range(len(headings)-1):
    headings[i]['end'] = headings[i+1]['start']
headings[-1]['end'] = total_elements

for i in range(len(headings)-1):
    headings[i]['end'] = headings[i+1]['start']
headings[-1]['end'] = total_elements

iterator 版是將：

「i 與 i+1」→ 「prev 與 curr」
「最後一個單獨處理」→ 「迴圈後補」

10. 如果要同時算長度（延伸）

it = iter(headings)
prev = next(it, None)
if prev is not None:
    for curr in it:
        prev['end'] = curr['start']
        prev['length'] = prev['end'] - prev['start']
        prev = curr
    prev['end'] = total_elements
    prev['length'] = prev['end'] - prev['start']

it = iter(headings)
prev = next(it, None)
if prev is not None:
    for curr in it:
        prev['end'] = curr['start']
        prev['length'] = prev['end'] - prev['start']
        prev = curr
    prev['end'] = total_elements
    prev['length'] = prev['end'] - prev['start']