6.1 元组¶

6.1 元组.jpg

元组：组合数据类型之一，使用一对圆括号“( )”来存放一组数据，数据项之间用逗号“,”隔开。
元组是序列类型数据的一种，和列表非常相像，可以用来存储一组数据。
输出时，元组都要由圆括号标注，这样才能正确地解释嵌套元组。输入时，圆括号可有可无

__元组和列表最大的区别__在于：列表是__可变数据类型__（mutable），而元组是__不可变数据类型__（immutable）。元组数据产生后，其内部元素无法增加、删除和修改，可近似将元组看作为“常量列表”。元组中的每个数据项称为一个元素，各元素类型可以相同，也可以不同，也可以将列表或元组作为元组的元素。

如下例所示：创建的三个元组中，tupa中有5个整型数据，tupb中有4个字符串型数据，tupc中有4个元素，其中包括2个字符串型数据、1个整型数据和1个列表。

tupa = (1, 2, 3, 4, 5)

tupb = ('湖北', '河北', '山东', '山西')
tupc = ('Susan', 'Female', 19, [85, 74, 99, 89, 92])

print(tupa)
print(tupb)
print(tupc)

(1, 2, 3, 4, 5)
('湖北', '河北', '山东', '山西')
('Susan', 'Female', 19, [85, 74, 99, 89, 92])

元组是序列类型，因此支持使用__切片__的方法访问元组中的元素，但不能使用切片的方法修改、增加或删除元组中的元素。

tupa = (1, 2, 3, 4, 5)
print(tupa[1:3])

(2, 3)

元组切片得到的是一个新的元组，其中的数据也不能被修改和删除。

tupa = (1, 2, 3, 4, 5)
tupa[1] = 10    #错误操作，将元组中的元素进行修改会导致TypeError

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
/tmp/ipykernel_132/428667987.py in <module>
      1 tupa = (1, 2, 3, 4, 5)
----> 2 tupa[1] = 10    #错误操作，将元组中的元素进行修改会导致TypeError

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

使用__del__命令可以删除整个元组，但不能用del删除元组中的元素。

tupa = (1, 2, 3, 4, 5)
del tupa      #可以删除整个元组
print(tupa)    #删除后的元组无法访问，会导致NameError

---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
/tmp/ipykernel_132/120462781.py in <module>
      1 tupa = (1, 2, 3, 4, 5)
      2 del tupa      #可以删除整个元组
----> 3 print(tupa)    #删除后的元组无法访问，会导致NameError

NameError: name 'tupa' is not defined

Python 中有一些针对元组的优化策略，对元组的访问和处理速度远快于列表。当一组数据仅被用于遍历或类似操作，而不进行任何修改操作时，一般建议应用处理速度更快的元组而不用列表。当程序运行需要的传递参数时，可以使用元组，以避免传递的参数在函数中被修改。

元组的创建有以下几种方法：

用一对空的圆括号“()”或无参数的tuple()函数创建一个空元组。例如：()和tuple()
只有一个单独元素的元组可以通过在元素后加逗号来构建，例如：a, 或 (a,)
用逗号分隔的多个元素，例如：a,b,c 或 (a,b,c)
用内置的tuple()函数，参数为空或可迭代对象，例如：tuple() 或 tuple(iterable)。

t1 = (1, 2, 3, 4, 5)   # 生成一个元组(1, 2, 3, 4, 5)并赋值给T1
t2 = 1, 2, 3, 4, 5     # 生成一个元组(1, 2, 3, 4, 5)并赋值给T2
print(t1,t2)           # t1,t2相同(1, 2, 3, 4, 5) (1, 2, 3, 4, 5)
t3 = (1, )             # 生成一个元组(1, ) 并赋值给T3，(1, ) 不同于(1)， (1) 相当于整数1
t4 = 1,                # 生成一个元组(1, ) 并赋值给T4
print(t3,t4)           # t3,t4相同，(1,) (1,)
t5 = ()                # 生成一个空元组 () 并赋值给 T5
t6 = tuple()           # 使用元组生成器产生一个空元组赋值给T6
print(t5,t6)           # t5,t6相同，() ()
t7 = tuple([0,1,2])    # 将一个列表转换为元组(1, 2, 3)赋值给T7
t8 = tuple(range(3))   # 将一个可遍历对象转换为元组(0, 1, 2)赋值给T8
print(t7,t8)           # t7,t8相同(0, 1, 2) (0, 1, 2)

当元组的元素包含列表等可变元素时，情况有些特殊，虽然不可直接改变元组元素的值，但可以修改作为元素的列表的值。

t = (1,2,[3,4])
print(t[2])
t[2][0]=68
print(t)
# t[1] = 0    
# print(t)          # 修改元组中列表(1, 2, [3, 0])
# # t[2].append(10)
# # print(t)          # 修改元组中列表(1, 2, [3, 0, 10])

[3, 4]
(1, 2, [68, 4])

因为元组数据是不可变类型的，使用__dir(tuple)或dir(元组名)__可以看到，除“魔法方法”外，元组的内置方法非常少，只有两个：count和index，其用法和含义与列表完全相同。

dir(tuple)

区别一个对象是可变类型还是不可变类型，可以通过dir 函数查看其是否有“hash”魔法方法，或者说是否可以使用Python内置hash方法对其求“哈希值”。如下示例：

print(hash((1, 2, 3)))   # 元组数据可哈希，输出该数据的哈希值
print(hash([1, 2, 3]))   # 列表不可哈希，抛出错误TypeError: unhashable type: 'list'

由上例可以看到，元组数据是可哈希的，为不可变数据类型；而列表数据是不可哈希的，为可变数据类型。

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