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Python 数据类型详细篇:元组

元组是一个和列表和相似的数据类型,两者拥有着基本相同的特性,但是也有很多不同的地方,这节课我们来详细的介绍下元组这个数据类型

1. 简介

1.1 定义

元组是一个有序的只读序列,元组中所有的元素放在 () 中间,并用逗号分开,例如:

  • (1, 2, 3),一个包含 3 个整数的元组
  • (‘a’, ‘b’, ‘c’),一个包含 3 个字符串的元组

1.2 元组与列表的区别

元组与列表很相似,都是有序的只读序列,两者有相同的方法和操作运算,它们的区别在于:

  • 列表创建后,可以进行修改
  • 元组创建后,不能进行修改

修改列表的示例如下:

>>> x = [1, 2, 3]
>>> x[0] = 11
>>> x
[11, 2, 3]
  • 在第 1 行,创建了列表 x
  • 在第 2 行,修改列表 x 的第 0 项元素
  • 在第 3 行,显示修改后的列表
  • 在第 4 行,结果表示修改成功了

修改元组的示例如下:

>>> y = (1, 2, 3)
>>> y[0] = 11
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> y
(1, 2, 3)
  • 在第 1 行,创建了元组 y
  • 在第 2 行,修改元组 y 的第 0 项元素
  • 在第 3 行,提示出现 TypeError,因为 ‘tuple’ object does not support item assignment,所以无法修改
  • 在第 6 行,显示元组 y
  • 在第 7 行,结果表示元组 y 没有被修改

1.3 特殊的元组

如果一个元组没有包含任何元素,使用 () 表示一个空元组,例子如下:

>>> t = ()
>>> t
()

如果一个元组只包含了一个元素 item,需要在元素后加一个逗号,使用 (item, ) 表示该元组,例子如下:

>>> t = (123, )
>>> t
(123,)

注意,(123, ) 和 (123) 两者表示不同的含义

  • (123, ) 表示的是一个元组,元组中包含一个整数 123
  • (123) 表示的是一个带括号的表达式,整数 123 嵌入括号中

两者是不相同的,示例如下:

>>> t = (123, )
>>> i = (123)
>>> t == 123
False
>>> i == 123
True
  • 在第 3 行,将元组(123,) 与整数 123 比较,结果为假
  • 在第 5 行,将表达式(123) 与整数 123 比较,结果为真

1.4 元组的简写

当元组作在赋值操作符 = 的右边时,可以省略括号,示例如下:

>>> t = 123, 456
>>> t
(123, 456)
>>> x = 123,
>>> x
(123, )
  • 在第 1 行,创建了元组 (123, 456)
  • 在第 4 行,创建了元组 (123,)

2. 常见运算操作

本节介绍对元组的最常见的几种运算操作,包括:

2.1 运算符 +

使用运算符 + 连接两个元组,示例如下:

>>> (1, 2) + (3, 4)
(1, 2, 3, 4)
>>> (1, 2) + (3, 4) + (5, 6)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
  • 在第 1 行,使用运算符 + 连接两个元组
  • 在第 3 行,使用运算符 + 连接多个元组

2.2 运算符 *

使用运算符 * 将元组的元素重复,示例如下:

>>> (1, 2) * 2
(1, 2, 1, 2)
>>> (1,2) * 3
(1, 2, 1, 2, 1, 2)
  • 在第 1 行,使用运算符 * 将字符串重复两次
  • 在第 3 行,使用运算符 + 将字符串重复三次

2.4 索引 []

通过索引 [] 获取元组中指定位置的元素,示例如下:

>>> x = ('www', 'imooc', 'com')
>>> x[0]
'www'
>>> x[1]
'imooc'
>>> x[2]
'com'
  • 在第 2 行,获取元组 x 的第 0 个元素 ‘www’
  • 在第 4 行,获取元组 x 的第 1 个元素 ‘imooc’
  • 在第 6 行,获取元组 x 的第 2 个元素 ‘com’

2.5 索引 [:]

在 Python 中,使用语法 元组[start:end],获取元组 元组 中在 [start, end) 范围的子字符串。注意范围 [start, end) 包含 start,不包含 end。举例如下:

>>> x = ('www', 'imooc', 'com')
>>> x[1]
'imooc'
>>> x[2]
'com'
>>> x[1:3]
['imooc', 'com']
  • 在第 2 行,获取元组 x 的第 1 个元素 ‘imooc’
  • 在第 4 行,获取元组 x 的第 2 个元素 ‘com’
  • 在第 6 行,获取元组 x 中从 1 开始、到 3 结束的元组 (‘imooc’, ‘com’),使用 x[1:3] 表示该范围,注意该范围包括字符串的第 1 个元素、不包括第 3 个元素。

2.6 关键字 in

通过关键字 in 检查元组中是否包含指定元素,示例如下:

>>> 'imooc' in ('www', 'imooc', 'com')
True
>>> 'mooc' in ('www', 'imooc', 'com')
False
  • 在第 1 行,检测字符串 ‘imooc’ 在元组中
  • 在第 3 行,检测字符串 ‘mooc’ 不在元组中

3. 常见函数

3.1 len(元组) 函数

使用函数 len 获取元组的长度,示例如下:

>>> len((1, 2, 3))
3
>>> len((1, 2, 3, 4))
4

3.2 max(元组) 函数

使用函数 max 获取元组中最大的元素,示例如下:

>>> max((1, 2))
2
>>> max((1, 3, 2))
3

3.3 min(元组) 函数

使用函数 min 获取元组中最小的元素,示例如下:

>>> min((1, 2))
1
>>> min((1, 3, 2))
1

4. 常见方法

4.1 只有列表才支持的方法

元组与列表很相似,两者都表示一个有序的序列,它们的区别在于:

  • 列表创建后,可以进行修改
  • 元组创建后,不能进行修改

因为元组不能修改,以下方法需要对列表进行修改,因此只有列表才提供:

  • append(item) 方法,向列表中新增一个元素 item
  • insert(index, item) 方法,用于将元素 item 插入列表的指定位置
  • pop() 方法,从列表的尾部取走一个元素
  • remove(item) 方法,从列表中删除指定元素 item
  • reverse() 方法,将列表中元素倒序排列
  • sort() 方法,对列表中元素进行排序

4.2 index(item) 方法

index(item) 方法在元组中查找指定元素 item,如果找到元素 item,则返回元素 item 的索引;如果找不到,则抛出异常。示例如下:

>>> x = ('www', 'imooc', 'com')
>>> x.index('imooc')
1
>>> x.index('mooc')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 'mooc' is not in tuple
  • 在第 2 行,在元组中使用 index 方法查找元素 ‘imooc’
  • 在第 3 行,显示元素 ‘imooc’ 在元组中的索引是 1
  • 在第 4 行,在元组中使用 index 方法查找元素 ‘mooc’
  • 在第 5 行,因为元组中没有包含元素 ‘mooc’,显示错误 “ValueError: ‘mooc’ is not in tuple”

5. 小结

一定要注意元组和列表的不同之处。一定要注意元组和列表的不同之处。一定要注意元组和列表的不同之处。重要的事情说三遍。元组一般适合用来存储不变的数据,例如学生的基本信息,例如地图坐标信息等等。