1.6 元组(Tuple) | 不可改变的 Python 数据类型

前言

Hi，大家好，我是可乐，到目前为止，我们已介绍了 字符串、列表、字典 的相关知识， 今天介绍一下 Python 元组 的相关知识，并附上相应的案例代码，便于学习、吸收。

元组简介

元组 (Tuple) 是 Python 中基本数据结构之一，与列表类似，但元组中的元素不允许被修改，因此元组也被称作只读列表。

元组使用小括号- () 包裹，元素之间使用逗号- ， 分隔，元组中的元素可以是字符串、数字、列表、元组等其他数据类型。

元组不支持修改，但支持索引、拼接、成员检查、重复等相关操作，下面我们通过案例来学习。

初识元组

1、使用小括号定义一个空元组。

>>> def_tuple = ()
>>> def_tuple
()
# type 查看数据类型
>>> type(def_tuple)
<class 'tuple'>

2、使用 tuple() 方法定义一个空元组。

>>> def_tuple = tuple()
>>> def_tuple
()
# type 查看数据类型
>>> type(def_tuple)
<class 'tuple'>

3、使用索引获取元组元素。

>>> def_tuple = ("kele", "tea")
>>> def_tuple[0]
'kele'

4、元组也可嵌套。

>>> def_tuple = ("kele", ("xuebi", "tea"))
>>> def_tuple[1]
("xuebi", "tea")
# 怎么取嵌套元组中的元素？
>>> def_tuple[1][0]
'xuebi'

5、元组特性之元素不允许被修改，但其元素的元素为可变类型时则支持修改。

>>> def_tuple = ("kele", "tea")
>>> def_dict[0] = "xuebi"
# 试图修改元组中的元素会报错
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
# 元组第二个元素是一个列表，可直接通过索引修改
>>> def_tuple = ("kele", ["tea", "kele"])
>>> def_tuple[1][1] = "xuebi"
>>> def_tuple
('kele', ['tea', 'xuebi'])

6、元组特性之元素不能被删除，但可删除整个元组。

>>> def_tuple = ("kele", "tea")
>>> del def_tuple[0]
# 试图删除元组中的元素会报错
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion
# 使用 del 删除整个元组
>>> del def_tuple

7、元组特性之任何无符号的对象，以逗号分割，默认被视为元组。

>>> any_unsigned_objects = "kele", "age", 18
>>> any_unsigned_objects
('kele', 'age', 18)
>>> type(any_unsigned_objects)
<class 'tuple'>

元组基本操作符

操作符

说明

+

连接元组元素

*

重复元组元素

in / not in

成员判断

[index:index]

元组切片

1、使用 + 连接元组元素。

>>> def_tuple1 = ("kele", "tea")
>>> def_tuple2 = ("xuebi", "coffee")
>>> def_tuple1 +  def_tuple2
('kele', 'tea', 'xuebi', 'coffee')

2、使用 * 重复元组元素。

>>> def_tuple = ("kele", "tea")
>>> def_tuple * 2
('kele', 'tea', 'kele', 'tea')

3、使用 in 、not in 判断元素是否在元组中，是则返回 True ， 否则返回 False 。

>>> def_tuple = ("kele", "python")
>>> "kele" in def_tuple
True
>>> "python" not in def_tuple
False

4、使用 [:] 对元组进行切片，遵循左闭右开原则。

>>> def_tuple = ("Hi", "my", "name", "is", "kele")
# 截取第一至第三个元素（不包括第三个元素）
>>> def_tuple[0:2]
("Hi", "my")
# 超出索引值并不会报错
>>> def_tuple[0:10]
('Hi', 'my', 'name', 'is', 'kele')
# 全元组截取（复制元组）
>>> def_tuple[:]
('Hi', 'my', 'name', 'is', 'kele')
# 指定步长，截取列表
# 步长为 2 ，表示每两个元素取一个元素
>>> def_tuple[0:5:2]
('Hi', 'name', 'kele')
# 怎么反转元组？
>>> def_tuple[::-1]
('kele', 'is', 'name', 'my', 'Hi')

元组基础方法

元组基础方法可参照下表：

方法

说明

len(tuple)

计算元组元素数量

max(tuple)

返回元组中最大的元素

min(tuple)

返回元组中最小的元素

type(tuple)

查看数据类型

tuple(iterable)

将可迭代对象转换为元组

1、使用 len 方法计算元组数量。

>>> def_tuple = ("kele", "python")
>>> len(def_tuple)
2

2、使用 max 方法，返回元组中最大的元素。

>>> def_tuple = (18, 8, 168)
>>> max(def_tuple)
168

3、使用 min 方法，返回元组中最小的元素。

>>> def_tuple = (18, 8, 168)
>>> min(def_tuple)
8

4、使用 type 方法查看数据类型。

>>> def_tuple = ("kele", "python")
>>> type(def_tuple)
<class 'tuple'>

5、使用 tuple 方法将可迭代对象转换为元组。

>>> def_list = ["kele", "python"]
>>> tuple(def_list)
('kele', 'python')
>>> type(tuple(def_list))
<class 'tuple'>

元组内置方法

Python 中的 tuple 类提供了元组操作相关的内置方法，由于元组仅有两个内置方法，这里再选择类中的部分 魔法方法 进行演示，下面按照类中方法定义的顺序演示。

1、使用 index 返回某一元素在元组中第一次出现的索引值。

# 使用语法：dict.index(obj)
>>> def_tuple = ("Hi", "kele", "python", "kele")
>>> def_dict.index("kele")
1

2、使用 count 方法统计某一元素在元组中出现的次数。

# 使用语法：dict.count(obj)
>>> def_tuple = ("Hi", "kele", "python", "kele")
>>> def_tuple.count("kele")
2
>>> def_tuple.count("xuebi")
0

3、使用 __add__ 方法在元组后面追加新的元组，与 + 类似。

# 使用语法：dict.__add__(tuple)
>>> def_tuple = ("Hi", "kele")
>>> def_tuple2 = ("python", "say")
>>> def_tuple.__add__(def_tuple2)
('Hi', 'kele', 'python', 'say')

4、使用 __contains__ 方法判断某一元素是否包含在元组中，是则返回 True ， 否则返回 False ，与 in 、not in 类似。

# 使用语法：dict.__contains__(obj)
>>> def_tuple = ("Hi", "kele")
>>> def_tuple.__contains__("kele")
True
>>> def_tuple.__contains__("xuebi")
False

5、使用 __mul__ 方法重复元组元素，与 * 类似。

# 使用语法：dict.__mul__(num)
>>> def_tuple = ("Hi", "kele")
>>> def_tuple.__mul__(2)
('Hi', 'kele', 'Hi', 'kele')
>>> def_tuple.__contains__("xuebi")
False

元组扩展

1、使用 sorted 函数对元组进行排序。

>>> def_tuple = ("2c", "3a", "1b")
# 直接调用
# 返回排序后元素组成的列表
>>> sorted(def_tuple)
['1b', '2c', '3a']
# 使用匿名函数 lambda 按照元素的第一个字符排序
>>> sorted(def_tuple, key=lambda x:x[0])
['1b', '2c', '3a']
# 使用匿名函数 lambda 按照元素的第二个字符排序
>>> sorted(def_tuple, key=lambda x:x[1])
['3a', '1b', '2c']
# 原元组并不会改变
>>> def_tuple
('2c', '3a', '1b')

2、使用 sorted 函数对元组进行多规则的排序。

>>> def_tuple = ("2c", "3a", "1b", "3d")
# 先按第一个字符排序，若相同，再按第二个字符排序
>>> sorted(def_tuple,key=lambda x:(x[0], x[1]))
['1b', '2c', '3a', '3d']

总结

  1. Python 中的元组与列表类似， 索引、切片等用法基本相同，但也存在一定差异，其不允许修改的特性，经常被用于定义、保存一些特定的数据。

  2. 定义元组可直接使用小括号- ()， 也可选择 tuple() 方法，在定义单元素元组时需要在末尾加上 , ，否则会引起误会。

# 习惯用法尝试
>>> def_tuple = ("kele")
>>> type(def_tuple)
# 居然不是元组，是字符串类型
<class 'str'>
>>> def_tuple = (1)
>>> type(def_tuple)
# 居然不是元组，是数字类型
<class 'int'>
# 正确用法
>>> def_tuple = ("kele", )
>>> type(def_tuple)
<class 'tuple'>
>>> def_tuple = (1, )
>>> type(def_tuple)
<class 'tuple'>

  1. 元组虽然不允许修改，但当其元素的子元素包含可变类型时，也是允许修改的，当然，也可通过连接、重复组成新的元组。

  2. 元组仅有两个内置方法， tuple 类中的其他魔法方法，大家可逐个进行尝试，对于效果一样的方法，使用时可自行选择。

  3. 文中难免会出现一些描述不当之处（尽管我已反复检查多次），欢迎在留言区指正，也可分享元组相关的知识。

  4. Python 系列相关文章已全部更新至个人博客：kelepython.rtfd.io，欢迎前往阅读。

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