Python中元组的概念及应用小结

1.元组的概念

Python中的元组和列表很相似，元组也是Python语言提供的内置数据结构之一，可以在代码中直接使用。

元组和列表就像是一个孪生兄弟，表现形式和使用上都大差不差，但是两者又有非常明显的区别：

• 元组是用小括号表示的，列表的小括号还可以直接省略，而列表是使用中括号表示的，列表的中括号必须存在。
• 元组的对象是不可变类型的，也就是说，一旦定义了元组，元组中的数据时不能进行更改的。
• 列表中的对象是可变类型的，定义了列表之后，可以对列表中的数据进行增删改。

一个元组中也会定义很多个数据元素，每个数据元素也都可以通过索引的方式获取，也有正数、负数索引一说。

当一个元组中的数据元素是一个列表时，对于元素是不允许修改的，但是元素中列表的数据时可以被修改的，有种多维列表的概念，这个列表在元组中相当于一个子列表，这种情况在下面的操作中会进行演示。

问题来了，既然元组和列表那么的相似，为什么还要设计元组这种数据结构呢？

其实也并不难理解，元组的对象是不可变类型的，一旦创建了元组这种不可变类型的对象，对象中的所有数据将不能修改，也能够避免由于修改数据从而引发的Bug错误，此外，对于不可变类型的对象值，在多并发的环境下是不需要加锁的，因为它的数据不可能会被改变，因此多并发的时候就不需要加锁，从而避免并发1修改了数据并发2依旧是旧数据。

因此在程序中我们也要尽量使用不可变类型的对象。

当元组中存在一个列表对象时，为什么列表中的元素可以被修改？不是说元组的对象是不可变类型吗？

因为一个元组中有很多个元素，列表呢只属于其中的一个元素，对应一个索引，对于元组而言存储的是引用元素所在内存中的地址，存储引用的内存地址是不会被改变的，也就意味着元组中的元素定义好之后，不能再添加、删除元组中的对象元素，但是列表只是元组中的一个元素，即使修改列表的数据也不会对元组中的对象元素有改动，根据列表的特点以及列表有自己的数据结构，就可以对元组中元素为列表的对象进行修改。

2.元组的基本使用

在前面说了那么多的理论，例如元组用小括号表示，元组的特性等等，在本小结，我们通过案例来是验证。

2.1.定义一个元组

元组用小括号定义。

#定义一个元组
mytuple = ("jiangxl", 123, "python")
print(mytuple)

#输出结果：('jiangxl', 123, 'python')

定义元组时小括号可以省略。

mytuple = "jiangxl", 123, "python"
print(mytuple)

#输出结果：('jiangxl', 123, 'python')

2.2.定义一个空元组

可以使用()表示一个空元组，也可以使用tuple()函数定义一个空元组

mytuple = ()
print(mytuple)

print(tuple())

2.3.元组的元素是不可变的

元组中的对象元素是不可变的，已定义好的元组，其中的元素是不能被修改的，如下所示：

mytuple = ("jiangxl", 123, "python")

#尝试修改索引为1的元素
mytuple[1] = 678

直接回抛出错误：TypeError: ‘tuple’ object does not support item assignment

2.4.当元组中的元素是一个列表时列表中的元素可变

当一个元组中的元素是一个列表时，这个列表相当于元组的一个元素，面向一个索引，此时这个列表相当于多维列表中子列表的概念，有自己的索引分布，因此当元组中的元素是列表时，这个列表中的元素可以改变。

元组会存储元素在内存中的地址，这个地址是不能被修改的，因此可以保证元素在元组中不会改变，但是列表是元组中的一个元素，这个元素对象不变就可以，至于元素中的元素就受列表的特性控制了。

#定义一个元组，其中索引1对应的元素是[1, 2, 3]列表
mytuple2 = ("jiangxl", [1, 2, 3], "python")

#修改[1, 2, 3]列表中1元素为123
'''
    首先找到[1, 2, 3]列表所在元组中的元素对应的索引：mytuple2[1]
    然后在找到元素1对应在列表中的索引：mytuple2[1][0]
'''
mytuple2[1][0] = 123

#打印元组的内容观察是否被修改
print(mytuple2)

#输出结果：('jiangxl', [123, 2, 3], 'python')

2.5.当元组中只定义一个元素时的注意事项

当在元素中只定义一个元素时，有一些注意事项，即使是只定义一个元素，也要在元组中至少包含一个逗号，否则Python就认为我们定义的并非是元组，只是一个字符串。

1）定义元组中只有一个元素且不加逗号

当定义的元组中只有一个元素时，并且没有加逗号，此时Python认为这并不是一个元组，只是一个字符串，()括号也被认为是数学中的括号。

#元组中只有一个元素，且不添加逗号
mytuple = ("jiangxl")

#打印这个元组中的元素
print(mytuple)
#输出结果：jiangxl

#竟然只输出了一个字符串，并不是元组的形式，我们打印这个数据的类型
print(type(mytuple))
#输出结果：<class 'str'>
#发现只是一个字符串类型，并不是元组

2）定义元组中只有一个元素且加逗号

在元组()中只要有一个逗号，Python就认为这是一个元组。

mytuple = ("jiangxl",)

3.列表的所有操作同样适用于元组

元组和列表很类似，几乎一样，只不过元组是不可变的类型，列表能实现的操作，也同样适用于元组。

理论就不再叙说了，不明白的去看前面列表这类操作的理论，说的非常明白了。

1）元组的切片

#元组的切片
mytuple = ("jiangxl", 123, "python", 111, 22, 45, "abc")
print(mytuple[1:4])                 

#输出结果； (123, 'python', 111)

2）查询元组中某个元素的索引

#查询元组中某个元素的索引
mytuple = ("jiangxl", 123, "python", 111, 22, 45, "abc")
print(mytuple.index(123))           

#输出结果；1

3）使用乘法运算符操作列表

#使用乘法运算符操作列表
mytuple = ("jiangxl", 123, "python", 111, 22, 45, "abc")
mytuple2 = mytuple * 2
print(mytuple2)     

#输出结果：('jiangxl', 123, 'python', 111, 22, 45, 'abc', 'jiangxl', 123, 'python', 111, 22, 45, 'abc')

4）使用加法运算符操作列表

#使用加法运算符操作列表
mytuple3 = ("abc", "k8s", "jenkins")
mytuple4 = (123, 456, 789, 111)
print(mytuple3 + mytuple4)         

#输出结果：('abc', 'k8s', 'jenkins', 123, 456, 789, 111)

5）元组之间的比较

元组的比较也是基于元组中的所有元素都是数字的情况下，才能进行比较。

#元组的比较
mytuple5 = (1, 2, 3, 4)
mytuple6 = (1, 2, 5, 8, 9)
print(mytuple5 < mytuple6)

#输出结果：True

6）元组的反转

元组是不可变的类型，不能通过方法reverse实现元组的反转，因为调用类方法会修改元组本身的元素，所以只能通过reversed函数实现反转。

mytuple = ("jiangxl", 123, "python", 111, 22, 45, "abc")
print(list(reversed(mytuple)))            

#输出结果：['abc', 45, 22, 111, 'python', 123, 'jiangxl']

7）元组的排序

元组是不可变的类型，不能通过方法sort实现元组排序，因为调用类方法会修改元组本身的元素，所以只能通过sorted函数实现排序。

元组进行排序时，如果元组中存在字符串类型的元素，那么其他所有的元素无论什么类型，都需要单独用引号引起来，否则不能排序，会抛出错误。

mytuple = (1, 2, 5, 8, 9)
##升序
print(sorted(mytuple))                      
#输出结果：[1, 2, 5, 8, 9]

##降序
print(sorted(mytuple, reverse=True))            
#输出结果：[9, 8, 5, 2, 1]

4.就是想修改元组中的某个元素

元组的对象是不可变类型的，不允许增、删、改，但是我们就是想改元组的对象元素，也是有办法的。

• 重新声明元组，对元素进行增删改
• 使用切片截取元组中需要的元素，然后是还有加法运算符拼接新的对象元素。

第一种方法无需演示，懂得都会，重点看第二种方法。

这种方法的核心思想就是：利用切片（保留元组中想要的元素）+拼接（将多个切片的元组合并）的方式即可对元组中的元素改变。

需求：

​ (“jiangxl”, 123, “python”, 111, 22, 45, “abc”)

有一个元组，对象元素如上所示，我想删掉元组中的“22”和“45”这两个对象元素。

实现思路：

• 我们都知道元组是不可变的类型，不允许修改其中的元素，但是我们就要反其道而行之，运用所学的知识实现这个需求。
• 想删掉元组中的“22”和“45”这两个对象元素，可以使用切片的方式将这两个元素之外的元素从列表中切出来。
• 由于这两个元素前后都有其他元素，一个切片截取22元素之前的其他元素，一个切片截取45元素之后的其他元素。
• 最后通过加法运算符将两个切片合并在一起，形成一个新的元组，此时这个元组中就不包含22”和“45”这两个对象元素。通过切片+拼接的方法就可以将元组中的元素进行删除操作，如果是修改也是同样的方法：切片+拼接。

代码如下：

#定义初始元组
'''
    定义好初始元组后，突然想修改元组中的元素了，但是又不想去调整初始元组，故而通过切片+拼接的方法产生一个新的元组，也就相当于对元组的元素进行改变了。
    需求：删掉元组中的“22”和“45”这两个对象元素
'''
mytuple = ("jiangxl", 123, "python", 111, 22, 45, "abc")


'''
    使用切片截取22元素之前的其他元素，无需指定起始索引，从第一个元素处开始截取，指定结束索引为4
    索引4是元素22的索引，指定结束元素是4，结束元素不会被纳入切片
'''
mytuplestart = mytuple[:4]

'''
    22元素之前的全部元素都截取出来后，还要对45之后的元素进行截取，因为我们只是不想要22和45了，45之后还有其他的元素
    指定开始索引为6，索引为6的元素是abc，完美避开了22和45这两个元素，不指定结束索引，一直切片到最后一个元素
'''
mytuolestop = mytuple[6:]

'''
    使用加法运算符将两个切片拼接在一起，形成新的元组
'''
mytuplenew = mytuplestart + mytuolestop
print(mytuplenew)

#输出结果：('jiangxl', 123, 'python', 111, 'abc')

到此这篇关于Python中元组的概念以及应用的文章就介绍到这了,更多相关Python中元组概念内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！