Python | 5分钟搞定 Python3 元组

简介

Python3 中元组表现为如下形式:

元组(tuple)是一种静态的(immutable)或者说是不可变(unchangeable)的数据结构,里面的元素按照一定的顺序排列。它是静态的,所以元组里的元素不能被修改。

元组用于给数据分组。元组中的每一个元素称之为“项”(item)。

元组中的值被包装在括号中,并用逗号分隔,空元组可以写成coral=(),不过只有一项元素的元组必须使用逗号:coral = ("blue coral",)。

如果使用print()函数打印元组,会得到如下的输出,其中元组依然‘()’用括号包裹。

当你试图理解Python中的元组或者其他集合类型的数据结构时,去想一下电脑中存在的不同集合是有帮助的:不同类型文件的排列,你的歌曲清单,浏览器中的书签,你的邮箱,你在流媒体上获得的视频集合等等。

元组和列表很像,不过元组中的值是不可修改的。也正因为如此,当你在代码中使用元组时,就意味着告诉他人你不想集合中的数据被修改。同时,因为元组中的值不可变,因此相比于使用列表,你的代码能通过使用元组得到优化。

元组的索引

作为一个有序的元素集合,元组中的任一项都可以通过索引被单独访问。

每一项都与一个索引号相关联,它是一个整数值,从0开始计数。

对于coral元组,它的索引如下所示:

元组中的第一项,字符串“blue coral”的索引是0,元组的最后一个元素是“elkhorn coral”,索引号是3。

因为元组中的每一项都有一个对应的索引号,因此我们可以单独地访问每一个元素。

现在我们通过索引号单独访问某个元素:

如上表所示,索引号的范围是0~3,所以我们可以通过索引号去访问其中的每个元素:

如果我们访问此元组时使用一个超过3的索引号,它会提示说索引号越界。

索引号除了可以是正数,还可以是负数形式,它是从后往前倒着数地,从-1开始。

当我们去具体访问一个长元组的最后几项时,负数形式的索引号很有效。

还是针对coral元组,它的负数形式的索引号如下:

所以如果你想通过负数形式的索引打印出“blue coral”这一项,可以写成如下形式:

我们还可以通过‘+’操作符来将元组中的字符串值和另一个字符串连接:

我们把索引号为1的元素的值和字符串“This reef is made up of”组合在一起。我们也可以使用‘+’来连接两个或者多个元组。

元组中的每一项都有对应的索引号,我们可以很容易地去访问元组中的每一个元素。

元组的切片

我们使用索引号去访问元组中的某一项。切片(slice)通过构造一个索引号的范围[x:y]可以同时获得元组中的多个值。

假设我们想获取coral元组中间的值,可以用如下方式构造一个切片。

当我们在构造[1:3]这个切片时,第一个表示切片开始的地方(包含此索引号),第二个数表示切片结束的地方(不包括此索引号),因此[1:3]能够取出索引号为1和2的元素。

如果你想得到除了端点元素的剩余所有元素,你可以在[x:y]中忽略某一项。

如你想打印出coral元组中的前三个元素,你可以写成如下形式:

这就打印出元组中前面部分的信息,在索引号为3的元素之前停止。

为了打印出元组后面部分的信息,可以忽略掉[x:y]中y的值:

我们也可以使用负数形式的索引号构造切片来访问元组:

切片中的最后一个变量是步长(stride),它是指当我们取出前一项时,移动多少个元素去取下一个值。

前面的几个例子,我们都忽略了这一变量,使用默认值1。因此我们能够取得两个索引号中间的所有元素。

完整的切片构造方式[x:y:z],z是指步长。我们来构造一个长一点的元组,通过步长为2的切片去访问它:

我们构造的切片[1:11:2]打印出从索引号为1(包括此索引号),到索引号为11(不包括此索引号)的值,步长为2告诉我们隔一项打印一个。

我们可以忽略切片中的前两项,只使用步长变量:

通过把切片中的步长设置为3,每个索引号能够被3整除的元素打印出来:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12

通过使用正数或者负数形式的切片,并设置步长,我们可以更加有针对性地获取元组中的值。

元组的连接和复制

操作符可以被用来连接或者复制元组。连接是通过‘+’来完成,复制是‘*’来完成。

‘+’可以将两个或者多个元组连接在一起。我们可以把两个元组中的值合并得到一个新的元组。

输出结果为:

因为‘+’操作符可以用来连接,所以可以被用来将多个元组合并成一个新的元组,尽管如此,我们还是不能改变某一个已存在的元组。

‘*’操作符可以用来复制元组,也许你需要将某一目录下的文件全部拷贝到服务器上,或者你想和朋友分享一下播放列表,在这些情况下,你需要复制数据的集合。

让我们把coral元组乘以2,kelp元组乘以3,来创建新的元组。

通过‘*’操作符,我们可以将元组复制指定的次数,通过原有的数据序列去制造新的元组。

现有的元组可以通过‘+’或者‘*’来进行连接或者复制操作。

元组的函数

你可以使用一些内建函数来操作元组。

len()

类似于字符串和列表,我们可以通过len()函数计算元组的长度,把元组作为参数传递进去:

当你想得到不同集合长度的最大或最小值时,这个函数非常有用。

当对kelp元组和numbers使用len函数时,我们会得到如下输出:

我们得到上述输出是因为kelp有四个元素,numbers有13个元素:

上述实例中元组的长度比较小,当元组较长时len()可以得到元素的具体数量。

max()和min()

当我们处理数值型的元组时(包括整数和浮点数),我们可以使用max()和min()函数去找到某一特定元组中的最大值和最小值。

这两个函数让我们能够得到定量数据的相关信息,如考试成绩,温度,价格等。

看一下由浮点数组成的元组:

为了使用max()函数,需要把元组传递进函数,max(more_numbers)。

max()函数能够得到元组中的最大值。

同样地,我们也可以使用min()函数得到最小值。

如此我们就能找到并打印出元组中的最小值。

和len()函数一样,当元组中的数据项较多时,max()和min()是很有用的。

元组和列表的不同之处

元组和列表的首要不同之处就是元组中的值不可修改的。这意味着不能在元组中添加或者删除值,某一数据项的值也不能修改。

不过,我们可以通过‘+’等操作符来构造新元组。

让我们再一次操作coral元组,我们想要把数据项‘blue coral’替换成‘black coral’。如果你试图像操作列表那样去操作元组:

它会报错。

这是因为元组的值是不能修改的。

如果构造完一个元组,而后你才发现真正需要的是列表形式,我们可以将其进行转换。

为了把元组转换成列表,我们可以使用list()函数。

现在我们就把元组转换成用[]包裹的列表了。

同样地,你可以使用tuple()函数将列表转换为元组。

你可以在“在Python3如何转换数据”学到更多相关知识。

总结

元组是一种有序的数据类型,它不能被修改,因其运行速度比列表快,所以使用元组的代码会有一定的优化。当你和其他人共同合作编写代码时,使用元组类型意味着你不想自己的数据序列被修改。

这篇导论阐述了元组的基本特性,包括索引,切片和拼接,同时也介绍了针对元组的内建函数。

原文发布于微信公众号 - Python专栏(xpchuiit)

原文发表时间:2018-11-03

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