每日一python（9）：基础数据结构 ---- 元组

Tuple是Python内置的另一种数据类型，元组。Tuple也是一种有序的集合，tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改。

比如：同样是列出同学的名字，如下：

>>> classmates = ('Bob', 'Tract', 'Jack')
>>> classmates
('Bob', 'Tract', 'Jack')

现在，classmates这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0] ， classmates[-1] ，但不能赋值成另外的元素。如下：

>> classmates = ('Bob', 'Tract', 'Jack')
>>> classmates
('Bob', 'Tract', 'Jack')
>>> classmates[0]
'Bob'
>>> classmates.append('Judy')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#61>", line 1, in <module>
    classmates.append('Judy')
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
>>> classmates.insert(1, 'Judy')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#62>", line 1, in <module>
    classmates.insert(1, 'Judy')
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'insert'

注意： 当定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来。如:

>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)

1. 新建元组

t1 = ('Python','123',111)
print(t1)

打印结果：
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如果新建时没有用( )括号括起来，只用逗号进行分隔，python也会把它认做为元组，如：

t2 = 'Python','123',111
print(t2)

打印结果：
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如果新建元组中只有一个值，那么请记得在这个值后边加上逗号，如果没有逗号，python只当把它当做整型来处理。
如：

t3 = 1,
t4 = (1,)
t5 = 1
t6 = (1)
print("t3和t4: ", t3, t4)
print("t5和t6: ", t5, t6)

打印结果：
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新建空元组如下：

t7 = ()
print(t7)

打印结果：
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2. 将列表转换为元组

要将列表或字符串转换为元组，用到元组函数tuple()即可，如：

list = [1, 2, 'python']
str = 'String'
t8 = tuple(list)   # 括号里的是列表
t9 = tuple(str)    # 括号里的是字符串
print(t8)
print(t9)

打印结果：
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3. 获取元组中的数据

t = (1,2,3,4,5)
print("第1个元素：", t[0])
print("第2个元素：", t[1])

打印结果：
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4. 元组的index()函数

元组 index() 方法用于从元祖中找出某个对象第一个匹配项的索引位置，如果这个对象不在元祖中会报一个异常。

index() 方法：

t.index(obj[,start=0[,end=len(T)]])

参数说明：

obj – 指定检索的对象。
start – 可选参数，开始索引，默认为0。（可单独指定）
end – 可选参数，结束索引，默认为元祖的长度。（不能单独指定）

t = ('x', 'y', 1, 'x', 2, 'x')
print(t.index('x'))
print(t.index('x', 1))
print(t.index('x', 4))
print(t.index('y'))
print(t.index('y', 2))

打印结果：
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说明：
最后的报错，是因为从索引位置2开始向后，不存在’y’元素了，所以保存在的异常。

5. 元组的count()函数

元组 count() 方法用于统计某个元素在元祖中出现的次数。

count() 方法：

t.count(obj)

参数说明：

obj – 元祖中统计的对象。

t = (123, 'Google', '123', 'Taobao', 'xyz', 123)
print("123 元素个数 : ", t.count(123))
print("'678' 元素个数 : ", t.count('678'))
print("'Taobao' 元素个数 : ", t.count('Taobao'))

打印结果：
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6. 元组的相对不可变性（转自： Python 元组的相对不可变性）

Python中的元组是一种类似于列表的容器类型，但列表是可变的而元组是不可变。
元组本身是不可变的，但是它所包含的元素的可变性取决于该元素的属性。

首先来看一个问题：

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]

以上两个表达式到底会发生下面 4 种情况下的哪一种？

t 变成 (1, 2, [30, 40, 50, 60])。
因为 tuple 不支持对它的元素赋值，所以会抛出 TypeError 因为 tuple 不支持对它的元素赋值，所以会抛出 TypeError 异常。
以上两个都不是。
1 和 2 都是对的。

刚看到上面的问题，可能正常的大多数人会选1，也有可能会选2。
但结果究竟是啥呢？我们运行一下，看一下结果如何：

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t
(1, 2, [30, 40, 50, 60])

看到上面的运行结果，其实答案就一目了然了，自然4是正确答案了。

6.1 变量不是盒子

在回答这个问题之前我们来了解 Python 中的变量。

“变量是盒子”这样的比喻经常被使用，但是这有碍于理解面向对象语言中的引入式变量。如下所示的交互式控制台中，无法使用“变量是盒子”做解释。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a.append(4)
>>> b
[1, 2, 3, 4]

如果把变量想象为盒子，那么无法解释 Python 中的赋值。Python 变量类似于 Java 中的引用式变量，因此最好把它们理解为附加在对象上的标注。

在这里插入图片描述

为了理解 Python 中的赋值语句，应该始终先读右边（对引用式变量来说，说把变量分配给对象更合理。毕竟，对象在赋值之前就创建了。）。对象在右边创建或获取，在此之后左边的变量才会绑定到对象上，这就像为对象贴上标注。

6.2 元组不可变性指的是？

元组与多数 Python 集合（列表、字典、集，等等）一样，保存的是对象的引用。如果引用的元素是可变的，及时元组本身不可变，元素依然可变。也就是说，元组的不可变性其实指 tuple 数据结构的物理内容（即保存的引用）不可变，与引用的对象无关。

我们看一下示例：

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> id(t[-1])   # 查看t[-1]的标识
17159496
>>> t[-1].append(99)
>>> t
(1, 2, [30, 40, 99])
>>> id(t[-1])
17159496

我们看到：查看 t[-1] 列表的标识可以看到标识没变，只是值变了。

回到最初的问题，如果写成如下代码：

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2].extend([50, 60])
>>> t
(1, 2, [30, 40, 50, 60])

我们发现就可以避免异常。

因此，引发异常的操作在于对不可变元组的元素进行了赋值。这也对前面所说的变量是标注作了很好的注释。在分配给变量前对象就已经创建，所以尽管后来的赋值操作引发了异常，列表对象还是发生了变化。