Python元组基础 - Python学习

元组简介

什么是元组？

元组是Python中的一种基本数据类型，它是一个不可变的序列。与列表不同，元组一旦创建就不能修改其中的元素。

不可变性：创建后不能修改、添加或删除元素
有序性：元素按照特定顺序排列
异构性：可以包含不同类型的数据

为什么使用元组？

数据安全性：防止数据被意外修改
性能优势：相比列表占用更少的内存
作为字典键：可以作为字典的键使用
多值返回：函数返回多个值时的理想选择

创建元组

创建元组的多种方式


# 使用圆括号
empty_tuple = ()
single_tuple = (1,)  # 注意逗号
numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
mixed = (1, "hello", 3.14, True)

# 不使用圆括号
another_tuple = 1, 2, 3

# 使用tuple()函数
list_to_tuple = tuple([1, 2, 3])
string_to_tuple = tuple("Python")

# 嵌套元组
nested = ((1, 2), (3, 4), (5, 6))

注意事项

创建单元素元组时必须加逗号，否则会被解释为普通括号表达式
虽然元组本身不可变，但其中的可变元素（如列表）的内容是可以修改的

访问元素

元组索引和切片


# 创建示例元组
fruits = ("apple", "banana", "orange", "grape", "kiwi")

# 使用索引访问
print(fruits[0])      # 输出: "apple"
print(fruits[-1])     # 输出: "kiwi"

# 使用切片
print(fruits[1:3])    # 输出: ("banana", "orange")
print(fruits[:3])     # 输出: ("apple", "banana", "orange")
print(fruits[::2])    # 输出: ("apple", "orange", "kiwi")

# 遍历元组
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 使用enumerate()
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"{index}: {fruit}")

常用方法

元组的内置方法


numbers = (1, 2, 2, 3, 4, 2, 5)

# count() - 计算元素出现次数
print(numbers.count(2))    # 输出: 3

# index() - 查找元素首次出现的索引
print(numbers.index(3))    # 输出: 3

# len() - 获取元组长度
print(len(numbers))        # 输出: 7

# max() 和 min() - 获取最大和最小值
print(max(numbers))        # 输出: 5
print(min(numbers))        # 输出: 1

# sum() - 计算数值元组的总和
print(sum(numbers))        # 输出: 19

解包与打包

元组解包


# 基本解包
point = (3, 4)
x, y = point
print(f"x = {x}, y = {y}")  # 输出: x = 3, y = 4

# 使用*解包多个元素
numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
first, *middle, last = numbers
print(first)    # 输出: 1
print(middle)   # 输出: [2, 3, 4]
print(last)     # 输出: 5

# 交换变量
a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(f"a = {a}, b = {b}")  # 输出: a = 2, b = 1

解包技巧

可以使用_忽略不需要的值
*运算符可以收集多个值到列表中
解包可以用于函数返回值的接收

实际应用

函数返回多个值


def get_circle_info(radius):
    """计算圆的周长和面积"""
    import math
    circumference = 2 * math.pi * radius
    area = math.pi * radius ** 2
    return (circumference, area)

# 使用元组接收多个返回值
radius = 5
circ, area = get_circle_info(radius)
print(f"周长: {circ:.2f}")
print(f"面积: {area:.2f}")

坐标系统


class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.coords = (x, y)
    
    def get_distance(self, other):
        """计算两点之间的距离"""
        x1, y1 = self.coords
        x2, y2 = other.coords
        return ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5

# 使用示例
p1 = Point(0, 0)
p2 = Point(3, 4)
distance = p1.get_distance(p2)
print(f"两点距离: {distance}")  # 输出: 5.0