Python 元组 Tuple

说明

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元组（tuple）跟列表（list）非常相似，二者之间的差异就是元组（tuple）不可改变（包括值和位置顺序），列表（list）是可以改变的。元组使用小括号(...)，列表使用方括号。

定义

元组的结构和列表一样，元组用圆括号把所有项括起来，元素之间用逗号分隔：

a = () # 空元组
a = (1, ) # 只有一个元素
a = (1, 2, 3) # 定义一个元组
tuple() # 生成空元组
tuple('hello') # ('h', 'e', 'l', 'l', 'o')
type(a) # tuple 元素检测

# 没有括号也可以定义一个元组
a = 1,23,4,56 # a: (1, 23, 4, 56)
a = 1, # a: (1, )

# 元组内元素可以混杂其他类型
a = ('a', 1.5, True, [2, 3, 4]) # 各种类型混杂

使用内置构造器函数 tuple()，是一个非常直观的创建元组方法。

索引读取

元组的索引机制跟列表完全一样，可参考列表。

操作

元组是不可修改的，我们修改元素时，就会报错。但是，我们可以修改混杂类型里的列表类型数据。

a = ('a', 1.5, True, [2, 3, 4])]
a[-1].append(5)
# ('a', 1.5, True, [2, 3, 4, 5])
del a # 删除整个元组

元组元素的不可变

要注意的是：元组只是它自己元素的引用不能变，元素引用的对象变化了，是可以接受的。

a = [1, 2]
# 其中一个元素引用了列表 a
b = (0, a, 3)
b
# (0, [1, 2], 3)
id(b)
# 4495722432
# 列表 a 的引用
id(b[1])
# 4495725056

# 修改列表 a 的第一值
b[1][0] = 11
# 修改成功！
b
# (0, [11, 2], 3)

id(b)
# 4495723072
# 列表 a 的引用不变
id(b[1])
# 4495725056

元组里的引用不能直接被赋值，如：

# 直接赋值会报错
b[1] = [9, 9]
# TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

# 这可修改
b[1][:] = [9, 9]
b
# (0, [9, 9], 3)

元组运算

+、*、in 和列表一样。

函数

a = (1, 2, 3)
len(a) # 3 元素个数
max(a) # 3 最大值
min(a) # 1 最小值
sum(a) # 6 求和
a.count(1) # 1 求元素的个数
a.index(2) # 1 指定元素位置
for i in a: print(i) # 迭代元素
sorted(a) # 返回一个排序的列表，但不改变原列表
any(a) # True 是否至少有一个元素为真
all(a) # True 是否所有元素为真
tuple.__dir__('') # 查看元组支持的所有函数和方法

推导式

可将元组利用推荐式生成列表，也可用以下方式生成元组：

t = tuple((i for i in range(3)))
# t: (0, 1, 2)

元组解包 Unpacking

在「变量」一节里我们说过可以利用元组 a,b,c,d = 1,2,3,4 批量定义变量，我们也可以用以下方法更加灵活地定义变量。可以想象当一个包里的东西很多，但是分的人不够，指定的人占的多一些：

x = (1,2,3,4,5)
a, *b = x # a 占第一个，剩余的组成列表全给 b
# a -> 1
# b -> [2, 3, 4, 5]
# a, b -> (1, [2, 3, 4, 5])

a, *b, c = x # a 占第一个，c 占最后一个, 剩余的组成列表全给 b
# a -> 1
# b -> [2, 3, 4]
# c -> 5
# a, b, c -> (1, [2, 3, 4], 5)

命名元组 namedtuple

在访问元组数据的时候我们发现，要取指定的数据需要知识它所在的索引位置，不是很方便。命名元组可以解决这个问题，如：

from collections import namedtuple
Girl = namedtuple('Girl', ['name', 'age'])

lily = Girl('lily', 10)
lily.name # lily
lily.age # 10

lily
# Girl(name='lily', age=10)
type(lily)
# __main__.Girl

# 不能被修改
lily.age = 12
# AttributeError: "can't set attribute"

命名元组使用时需要导入内置包，使用类（后边有讲解）的方法进行初始化和调用。和元组的特性一样，命名元组不能被修改。

详见：namedtuple() 。

避坑

圆括号（注：它不是元组）的字符串仍然是一个字符：

('b' 'c')
('b''c')
('bc') # 特别注意
# 'bc'

如果想定义一个单元素的元组，需要加一个逗号：

('b' 'c',)
('b''c',)
('bc',)
# ('bc',)

type(('bc',))
# tuple

另一个陷阱是，可以使用 tuple() 函数来使用显式元组构造函数。这确实会创建一个元组对象，但当向该函数传递字符串时，它会为每个项创建一个具有一个字符的元组：

tuple("abc")
# ('a', 'b', 'c')

构造元组总结

请注意决定生成元组的其实是逗号而不是圆括号。圆括号只是可选的，生成空元组或需要避免语法歧义的情况除外。例如，f(a, b, c) 是在调用函数时附带三个参数，而 f((a, b, c)) 则是在调用函数时附带一个三元组。以下方式都可以构建一个元组：

使用一对圆括号来表示空元组: ()
使用一个后缀的逗号来表示单元组: a, 或 (a,)
使用以逗号分隔的多个项: a, b, c or (a, b, c)
使用内置的 tuple(): tuple() 或 tuple(iterable)

元组实现了所有一般序列的操作。

直接用逗号构造元组的方法是 Python 表达式列表，参见：Python 表达式列表。

对于通过名称访问相比通过索引访问更清晰的异构数据多项集，collections.namedtuple() 可能是比简单元组对象更为合适的选择。