Python中的元組 – 優雅的數據結構

一、元組的定義與使用

元組是Python中一種不可變的數據類型，使用小括弧括起來，其中可以包含任意多個數據項，每個數據項之間用逗號分隔。與列表類似，元組也可以存儲不同類型的數據。

# 定義一個元組
a_tuple = (1, 'hello', [2,3,4])

# 使用下標訪問元組中的元素
print(a_tuple[1])  # 輸出 'hello'

# 元組不支持修改元素，下面代碼會報錯
a_tuple[1] = 'world'

由於元組是不可變的，所以不能通過索引改變元素值，也不能通過append()等方法來添加新元素。但可以通過連接兩個元組得到一個新的元組。

# 連接兩個元組
b_tuple = (5,6)
new_tuple = a_tuple + b_tuple
print(new_tuple)  # 輸出 (1, 'hello', [2, 3, 4], 5, 6)

二、元組的優勢

雖然元組看起來與列表很相似，但它具有一些獨特的優勢。

首先，元組比列表更省內存。因為元組是不可變的，在創建時就已經確定，Python不需要為其預留額外的內存空間來容納可能的更改。而對於列表，Python需要在內存中預留一定量的額外空間以容納其長度變換。

其次，由於元組是不可變的，因此可以放心地將其用作字典中的鍵或集合中的元素，而列表不能作為字典中的鍵或集合中的元素。

三、元組的實際應用

元組在Python中有很多實際用途。以下是其中的幾個例子：

1、將多個值作為一個返回值返回

def divide(x, y):
    quotient = x // y  # 商
    remainder = x % y  # 餘數
    return (quotient, remainder)

result = divide(10, 3)
print(result)  # 輸出 (3, 1)

2、打包和解包變數

# 打包變數
name = 'Alice'
age = 25
location = 'Beijing'
person_info = (name, age, location)

# 解包變數
name, age, location = person_info

3、函數參數的傳遞

def print_info(name, age, city):
    print("Name:", name)
    print("Age:", age)
    print("City:", city)

person_info = ('Alice', 25, 'Beijing')
print_info(*person_info)

四、結語

元組是Python中一個非常有用和優雅的數據結構，它具有不可變、省內存等優點，而且可以用於許多實際場景。與列表和字典一起，它們構成了Python中的重要數據類型。