写点什么

Python Tuples(元组)详解

  • 2024-08-21
    湖南
  • 本文字数:3219 字

    阅读完需:约 11 分钟

Python Tuples(元组)是类似于列表的一种集合,元组中存储的值可以是任何类型,并且它们通过整数索引。这篇文章,我们将深入地分析 Python Tuples(元组)。

创建元组

在 Python 中,元组通过放置由“逗号”分隔的值序列来创建,可以使用或不使用括号来分组数据序列。

注意:不使用括号创建 Python 元组被称为元组打包(Tuple Packing)。


下面通过一个示例展示在元组中添加元素:

# 创建一个空元组tuple1 = ()print("初始空元组: ")print(tuple1)
# 使用字符串创建元组tuple1 = ('Hello', 'World')print("\n使用字符串创建元组: ")print(tuple1)
# 使用列表创建元组list1 = [1, 2, 4, 5, 6]print("\n使用列表创建元组: ")print(tuple(list1))
# 使用内置函数创建元组tuple1 = tuple('Python')print("\n使用内置函数创建元组: ")print(tuple1)
复制代码

输出:

初始空元组: ()
使用字符串创建元组: ('Hello', 'World')
使用列表创建元组: (1, 2, 4, 5, 6)
使用内置函数创建元组: ('P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n')
复制代码

使用混合数据类型创建元组

Python 元组可以包含任意数量的元素和任意数据类型(如字符串、整数、列表等)。元组也可以只包含一个元素,但这有点棘手。在括号中有一个元素是不够的,必须有一个尾随的“逗号”才能使其成为元组。

tuple1 = (5,)print("\n使用混合数据类型创建元组: ")print(tuple1)
# 使用混合数据类型创建元组tuple1 = (5, 'Welcome', 7, 'Python')print("\n使用混合数据类型创建元组: ")print(tuple1)
# 使用嵌套元组创建元组tuple1 = (0, 1, 2, 3)tuple2 = ('python', 'tuple')tuple3 = (tuple1, tuple2)print("\n使用嵌套元组创建元组: ")print(tuple3)
# 使用重复创建元组tuple1 = ('Hello',) * 3print("\n使用重复创建元组: ")print(tuple1)
# 使用循环创建元组tuple1 = ('Hello')n = 5print("\n使用循环创建元组")for i in range(int(n)): tuple1 = (tuple1,) print(tuple1)
复制代码

输出:

使用混合数据类型创建元组: (5,)
使用混合数据类型创建元组: (5, 'Welcome', 7, 'Python')
使用嵌套元组创建元组: ((0, 1, 2, 3), ('python', 'tuple'))
使用重复创建元组: ('Hello', 'Hello', 'Hello')
使用循环创建元组('Hello',)(('Hello',),)((('Hello',),),)(((('Hello',),),),)((((('Hello',),),),),)
复制代码
  • 时间复杂度:O(1)

  • 空间复杂度:O(n)

Python 元组操作

下面是 Python 元组操作:

  • 访问元组

  • 元组连接

  • 元组切片

  • 删除元组

访问元组

在 Python 中,元组是不可变的,通常包含通过解包或索引访问的异构元素序列(在命名元组的情况下甚至可以通过属性访问)。列表是可变的,它们的元素通常是同质的,并通过遍历列表访问。


注意:在解包元组时,左侧变量的数量应等于给定元组 a 中的值的数量。

# 通过索引访问元组Tuple1 = tuple("Geeks")print("\n元组的第一个元素: ")print(Tuple1[0])
# 元组解包Tuple1 = ("Geeks", "For", "Geeks")
# 解包元组的值a, b, c = Tuple1print("\n解包后的值: ")print(a)print(b)print(c)
复制代码

输出:

元组的第一个元素: G
解包后的值: GeeksForGeeks
复制代码
  • 时间复杂度:O(1)

  • 空间复杂度:O(1)

元组连接

元组的连接是将两个或更多元组连接在一起的过程。通过使用“+”运算符完成元组连接。元组的连接始终从原始元组的末尾开始。其他算术运算不适用于元组。


注意:只有相同的数据类型才能通过连接组合,如果将列表和元组组合会引发错误。

# 元组连接tuple1 = (0, 1, 2, 3)tuple2 = ('Hello', 'Python', 'World')
tuple3 = tuple1 + tuple2
# 打印第一个元组print("元组 1: ")print(tuple1)
# 打印第二个元组print("\n元组 2: ")print(tuple2)
# 打印最终元组print("\n连接后的元组: ")print(tuple3)
复制代码

输出:

元组 1: (0, 1, 2, 3)
元组 2: ('Hello', 'Python', 'World')
连接后的元组: (0, 1, 2, 3, 'Hello', 'Python', 'World')
复制代码
  • 时间复杂度:O(1)

  • 空间复杂度:O(1)

元组切片

元组的切片是从元组中获取特定范围或子元素集的过程。切片也可以用于列表和数组。列表中的索引结果是获取单个元素,而切片则允许获取一组元素。


注意:负增量值也可以用于反转元组的顺序。

# 元组切片
# 使用数字切片元组tuple1 = tuple('Hello')
# 删除第一个元素print("删除第一个元素: ")print(tuple1[1:])
# 反转元组print("\n反转后的元组: ")print(tuple1[::-1])
# 打印范围内的元素print("\n打印范围 2-4 之间的元素: ")print(tuple1[4:9])
复制代码

输出:

# 删除元组
tuple1 = (0, 1, 2, 3, 4)del tuple1
print(tuple1)
复制代码
  • 时间复杂度:O(1)

  • 空间复杂度:O(1)

删除元组

元组是不可变的,因此不允许删除其部分内容。整个元组可以通过 del()方法删除。


注意:删除元组后打印元组会导致错误。

# 删除元组
tuple1 = (0, 1, 2, 3, 4)del tuple1
print(tuple1)
复制代码

输出:

Traceback (most recent call last): File "/home/efa50fd0709dec08434191f32275928a.py", line 7, in print(Tuple1) NameError: name 'tuple1' is not defined
复制代码

内置方法

内置函数

元组与列表的比较:

常见问题

Python 元组的特性是什么?

  • 不可变:一旦创建,元组的元素不能被修改、添加或删除。

  • 有序:元组保持元素的顺序,可以使用索引访问元素。

  • 允许重复元素:元组可以包含重复的值并保留元素的位置。

  • 可以包含混合数据类型:元组可以包含不同的数据类型,如整数、字符串和列表。

  • 可哈希:如果元组的所有元素都是可哈希的,元组本身可以用作字典键或集合元素。

  • 比列表快:由于其不可变性,元组在迭代和访问操作上通常比列表快。

如何在 Python 中创建和使用元组?

  • 使用括号()创建元组,并用逗号分隔元素。

  • 元组也可以在没有括号的情况下创建。

示例:

# 创建元组tuple1 = (1, 2, 3, 4)tuple2 = (1, "hello", 3.14)tuple3 = (1,)  # 一个元素的元组(注意逗号)
# 不使用括号创建元组tuple4 = 1, 2, 3, 4
# 访问元素print(tuple1[0]) # 输出: 1print(tuple2[1]) # 输出: hello
# 切片print(tuple1[1:3]) # 输出: (2, 3)
复制代码

Python 中的元组是可变的吗?

不,元组是不可变的。这意味着一旦创建,元组的元素不能被更改、添加或删除。尝试修改元组会导致 TypeError。

示例:

tuple1 = (1, 2, 3)# 尝试修改元素try:    tuple1[1] = 4except TypeError as e:    print(e)  # 输出: 'tuple' object does not support item assignment
复制代码

如何在 Python 中解包元组的元素?

元组解包允许你在一个语句中将元组的元素分配给多个变量。

示例:

# 解包元组person = ("Alice", 30, "Engineer")name, age, profession = person
print(name) # 输出: Aliceprint(age) # 输出: 30print(profession) # 输出: Engineer
# 使用占位符解包a, *b, c = (1, 2, 3, 4, 5)print(a) # 输出: 1print(b) # 输出: [2, 3, 4]print(c) # 输出: 5
复制代码

在什么时候应该使用元组而不是列表?


在以下场景中应使用元组而不是列表:

  • 不可变性:当你需要一个固定的项目集合且不应被修改时。

  • 可哈希集合:当你需要在字典中使用复合键或在集合中使用元素,并且元组的元素是可哈希的。

  • 性能:当你需要一个比列表在迭代和访问上更节省内存和更快的替代品时。

  • 数据完整性:当你希望确保值集合在整个程序中保持不变时。


元组使用案例示例:

  • 表示固定记录:坐标、RGB 颜色值、数据库行。

  • 函数返回值:返回多个值的函数可以使用元组。

  • 作为字典键使用:元组可以用作字典键。

总结

本文,我们对 Python Tuples 进行了详细的分析,元组是一种不可变、有序的集合,可以包含任意类型的元素。元组通过逗号分隔的值创建,通常使用括号括起来。由于其不可变性,元组更安全且更高效,适用于需要固定数据集的场景。元组支持索引访问、切片、连接和解包操作,但不支持修改。常用内置函数包括 len(), max(), min(), sum()等。元组也可以作为字典的键或集合的元素,适用于需要数据完整性和高性能的场景。


作者:猿 java

链接:https://juejin.cn/post/7404845141213118475

用户头像

欢迎关注,一起学习,一起交流,一起进步 2020-06-14 加入

公众号:做梦都在改BUG

评论

发布
暂无评论
Python Tuples(元组)详解_Python_我再BUG界嘎嘎乱杀_InfoQ写作社区