学习 Python 中的内置函数和数据类型是您在被认为精通该语言之前需要在知识上取得的更重要的飞跃之一。

元组是 Python 中的四种内置数据类型之一，理解它的工作原理应该不会太难。

以下是元组是什么、它们如何工作以及它们与列表和字典有何不同的细分。

Python中的元组是什么？

如上所述，元组是 Python 内置的四种数据类型之一。其他三种数据类型是 Lists、 Sets和 Dictionaries。每种数据类型都有其特性，并在使用时呈现出其独特的缺点。

Python元组的特点是：

1. 元组是有序的、索引的数据集合。与字符串索引类似，元组中的第一个值将具有索引 [0]，第二个值 [1]，依此类推。
2. 元组可以存储重复值。
3. 一旦将数据分配给元组，就无法更改这些值。
4. 元组允许您在一个变量中存储多个数据项。您可以选择在元组中仅存储一种数据或根据需要混合使用。

如何创建和使用元组？

在 Python 中，元组是通过将数据的值或“元素”放在圆括号“()”内来分配的。逗号必须分隔这些项目。

在 Python官方文件指出，将项目圆括号内是可选的，程序员可以在不使用它们申报的元组。但是，在声明元组时使用圆括号被认为是最佳实践，因为它使代码更易于理解。

一个元组可以有任意数量的值，并且这些值可以是任何类型。

以下是已声明元组的一些示例：

元组1 = ( 1 , 3 , 5 , 7 , 9 );
tuple2 = "W" , "X" , "c" , "d" ;
tuple3 = ( '面包' , '奶酪' , 1999 , 2019 );

您还可以通过在括号之间不放置值来创建一个空元组，如下所示：

元组 1 = ();

创建一个只有一个值的元组在语法上有点棘手。当声明一个具有一个值的元组时，您必须在关闭括号之前包括一个逗号输入值。

元组1 = ( 1 ,);

这是为了让 Python 理解您正在尝试创建一个元组而不是整数或字符串值。

访问元组项目

在 Python 中，您可以通过多种方式访问?元组。重要的是要记住 Python 元组索引就像 Python 字符串索引——它们都被索引并且从 0 开始。

因此，就像字符串索引一样，元组可以连接、切片等。Python 中访问元组的三种主要方式是索引、负索引和切片。

方法#1：索引

索引运算符在访问元组时会派上用场。要访问元组中的特定元组，您可以使用“[]”运算符。请记住，索引从 0 而不是 1 开始。

换句话说，一个包含五个值的元组将具有从 0 到 4 的索引。如果您尝试访问元组现有范围之外的索引，它将引发“IndexError”。

此外，在索引运算符中使用浮点类型或其他类型来访问元组中的数据将引发“TypeError”。

这是使用索引访问元组的示例：

元组1 = (1, 3, 5, 7, 9);
print (tuple1[0])
 <em> # 输出：1 
</em>

你也可以把元组放在元组里面。这称为嵌套元组。要访问另一个元组中元组的值，您必须链接索引运算符，如下所示：

元组 1 = ((1, 3), (5, 7));
打印（元组1 [ 0 ][ 1 ]）
print(tuple1[ 1 ][ 0 ])
 < em > # 输出： 
 # 3 
# 5 
</ em >

方法#2：负索引

有些语言不允许负索引，但 Python 不是这些语言之一。

换句话说，元组中的索引“-1”指的是列表中的最后一项，索引“-2”指的是倒数第二项，依此类推。

以下是在 Python 中使用负索引访问元组元素的方法：

元组 1 = (1, 3, 5, 7);
打印(tuple1[-1])
打印(tuple1[-2])
<em> # 输出：
# 7 
# 5 
</em>

方法#3：切片

通过切片访问元组值意味着使用切片运算符访问元素，即冒号（“：”）。

以下是切片的工作原理：

tuple1 = ( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' );

<em>#打印第二到第四个元素</em>
 print (tuple1[ 1 : 4 ])
<em># 输出：( 'y' , 't' , 'h' )</em>

<em>#打印元素从开始到第二个值</em>
 print (tuple1[: -4 ])
<em># 输出：( 'p' , 'y' )</em>

<em>#打印从第四个元素到结尾的元素</em>
 print (tuple1[ 3 :])
<em># 输出：( 'h' , 'o' , 'n' )</em>

<em>#打印元组开头到结尾的所有元素
</em> print (tuple1[:])
<em># 输出：( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' )
</em>

切片是访问元组中值的有效方法。将元组中的元素可视化，如下所示，可以让您更容易理解范围并在代码中编写正确的逻辑。

改变元组

虽然 Python 列表是可变的，但元组不是。它是元组的主要特征之一——一旦元组元素被声明，它们就不能改变。

下面是一个例子：

元组1 = ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )

元组 1[ 0 ] = 7

<em> # 输出t: TypeError: 'tuple'对象不支持项目分配
</ em >

但是，元组可以在其中存储可变元素，例如列表。如果存储的元素是可变的，您可以更改元素中嵌套的值。这是一个演示示例：

元组 1 = (1,2,3,[4,5])

元组1[ 3 ][ 0 ] = 7

打印（元组1） 

< em > #输出：(1,2,3,[7,5])
 </ em >

虽然元素的值一旦分配就无法更改，但元组可以完全重新分配。

tuple1 = ( 1 , 2 , 3 ,[ 4 , 5 ])

tuple1 = ( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' );

打印（元组1）

<em># 输出：( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' )
</em>

改变元组的唯一方法是通过串联。连接是组合两个或多个元组的过程。可以使用 + 和 * 运算符连接元组。

<em># 使用 +运算符连接
</em>
tuple1 = (( 'p' , 'y' , 't' )+( 'h' , 'o' , 'n' ));

打印（元组1）

<em># 输出：( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' )
</em>
<em># 使用 *运算符连接
</em>
元组2 =（（“重复”，）* 3）

打印（元组2）

<em># 输出：( '重复' , '重复' , '重复' )
</em>

删除元组

Python 不允许程序员更改元组中的元素。这意味着您不能删除元组中的单个项目。

但是，可以使用关键字“del”完全删除元组。

tuple1 = ( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' )

删除元组1[ 2 ]

<em> # 输出：TypeError: 'tuple' 对象不支持项目删除
</em>
删除元组1

打印（元组1）

<em> # 输出：NameError: name 'my_tuple' 未定义
</em>

可用于元组的方法

有两种方法可以在使用元组时提供附加功能。这两种方法是计数方法和索引方法。

下面是一个演示如何使用这两种方法的示例：

tuple1 = ( 'p' , 'y' , 't' , 'h' , 'o' , 'n' )

打印（tuple1。计数（'Y' ））

<EM>＃Outpu吨： 1 
＃由于是 只有一个'Y'在元组</ EM >

打印（tuple1。指数（'Y' ））

<EM>＃Outpu吨： 1 
＃由于指数的'Y' 是 1 
</ EM >

元组操作

元组的工作方式与字符串非常相似，并响应您可以对它们执行的所有常规操作。但是，当对它们执行操作时，结果是元组而不是字符串。

除了串联和重复之外，程序员还可以对元组执行一些其他操作。

例如，您可以检查元组的长度：

tuple1 = ('p','y','t','h','o','n')

打印（len（元组1））

您还可以比较元组的元素并提取元组中的最大值和最小值：

元组1 = ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )

元组2 = ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 )

元组1[ 4 ]==元组2[ 0 ]

<em> # 输出：真
</ em >
打印（最大（元组1））

<em> # 输出t:  5 
</ em >
 print ( min (tuple1))

<em> # 输出t:  1 
</ em >

您还可以使用“成员资格测试”检查元组中是否存在某个项目。下面是一个成员资格测试的例子：

元组1 = ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )

元组 1中的1

<em> # 输出：真
</ EM >
 '1'在tuple1

<em> # 输出：假
</ em >
 tuple1 中的7

<em> # 输出：假
</ em >

您可以使用 for 循环遍历元组中的项目。例如：

对于 名称 中（“凯西”，“吉米”）：
   打印（'你好'，姓名）

列表和元组之间的差异

元组和列表具有相同的功能——它们使您能够在其中存储不同类型的数据。但是，两者之间存在一些重大差异。

从语法上讲，元组在圆括号内具有值。但是，如果要在 Python 中表示列表，则必须将值放在方括号（“[]”）中。

另一个主要区别是，虽然您可以在分配元素后更改列表中的元素，但不能更改元组中的值。

元组分配给单个内存块，而列表使用两个内存块。出于这个原因，元组上的迭代比列表上的迭代要快。

如何在元组和列表之间进行选择

由于迭代元组更快，如果您正在构建需要更快速迭代的解决方案，选择在列表上使用元组是个好主意。

此外，如果您要解决的问题不需要更改元素，则使用元组是理想的选择。但是，如果项目需要更改，则需要使用列表。

您可以在我们的 Python 列表指南 中了解如何在 Python 中使用列表。

字典：第三种集合类型

字典是另一种也用作集合的数据类型。但是，与列表和元组不同，字典是键值对的哈希表。

其他数据类型和字典之间的另一个主要区别是字典是无序的。此外，字典是可变的，这意味着您可以添加、更改或删除其中的元素。要声明字典对象，您必须使用大括号（“{}”）。

要学习创建和使用字典对象，请查看我们的 如何在 Python 中创建字典的帖子。

结论

元组是方便的数据类型，可以作为解决复杂问题的强大工具。现在您已经阅读了本指南，您了解了它们是什么以及它们是如何工作的。

只需编写一些包含元组的代码即可巩固您对这个强大的内置 Python 函数的了解。