Python元組示例：不可更改的序列數據類型

一、什麼是元組

Python元組是不可變的序列數據類型，可以將多個對象存儲在元組中。與列表不同，元組不能更改、添加或刪除其元素。為了創建一個元組，可以使用圓括弧將逗號分隔的值包含在內。例如，下面的代碼創建了一個包含三個元素的元組：

tup = (1, 2, 3)
print(tup)

結果是:

(1, 2, 3)

二、元組與列表的區別

元組和列表都可以用來存儲一組數據，但它們之間有幾個重要的區別。首先，元組是不可改變的，而列表是可變的。也就是說，你不能修改元組的內容，但可以修改列表的內容。

其次，元組的訪問速度比列錶快。這是因為元組是不可變的，所以它們的內容可以被緩存。因此，如果你有一個大型的數據集，你可能會發現使用元組比使用列表更高效。

最後，元組具有更小的內存佔用量。這是因為元組只需存儲元素，而列表還需要存儲用於管理列表的附加信息。

三、元組的常見操作和用途

元組可以執行和列表類似的基本操作。這些操作包括索引、分片和連結。

1.索引

索引操作返回元組中元素的值。索引從0開始，例如，下面的代碼將輸出元組tup中的第二個元素：

tup = (1, 2, 3)
print(tup[1]) #output 2

2.分片

分片操作返回元組中一部分的值。分片的語法與列表相同。例如，下面的代碼將輸出元組tup中從第二個元素到最後一個元素的值：

tup = (1, 2, 3, 4, 5)
print(tup[1:]) #output (2, 3, 4, 5)

3.連結

你可以通過「+」運算符將兩個或更多的元組連接在一起。例如，下面的代碼將輸出3個元組中的所有元素：

tup1 = (1, 2, 3) 
tup2 = (4, 5, 6) 
tup3 = (7, 8, 9) 

tup = tup1 + tup2 + tup3 

print(tup) #output (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

元組經常用於以下情況：

• 在函數中傳遞多個值。
• 存儲不希望被修改的數據，例如元組中的配置項和常量，它們可以安全地傳遞和使用。
• 用於定義和讀取資料庫中的關係。元組可以作為資料庫中的記錄，每個元素代表一個欄位。

四、如何遍曆元組

與列表和其他Python序列類型一樣，我們可以使用for循環來遍曆元組。例如，下面的代碼遍歷了一個名為animals的元組並列印了每個元素的值：

animals = ('cat', 'dog', 'lion', 'tiger')

for animal in animals:
    print(animal)

輸出結果:

cat
dog
lion
tiger

五、元組的一些用例

1.將多個變數分配給一個元組

在Python中，我們可以使用「，」操作符同時為多個變數賦值。賦值過程將創建一個元組，並將變數分配給元組中的各個元素。例如，下面的代碼將一個名為point的元組分配給兩個變數x和y：

point = (3.5, 4.2)
x, y = point
print("x =", x, " y =", y)

輸出結果為：

x = 3.5 y = 4.2

2.函數中的多個返回值

元組可以作為函數的返回值。請看下面的代碼，該函數採用兩個數字作為輸入，將它們相加並返回它們的和和乘積：

def math_operation(num1, num2):
    """
    Add and multiply the two input numbers
    """
    sum = num1 + num2
    product = num1 * num2
    
    return sum, product

result = math_operation(2, 3)

print("Sum of numbers:", result[0])
print("Product of numbers:", result[1])

輸出結果為:

Sum of numbers: 5
Product of numbers: 6

3.作為字典的鍵或集合的元素

與列表不同，元組可以用作字典中的鍵，因為元組是不可變的。例如，下面的代碼創建了一個名為colors的字典，其中鍵是元組，值是顏色名稱：

colors = {(0, 255, 255) : "Azure",
          (255, 99, 71) : "Tomato",
          (255, 215, 0) : "Gold"}

print(colors[(0, 255, 255)])

輸出結果為：

Azure

元組還可以用作集合中的元素。例如，下面的代碼創建了一個名為unique_numbers的集合：

unique_numbers = {(1, 2, 3), (4, 5, 6), (1, 2, 3)}
print(unique_numbers)

輸出結果為：

{(1, 2, 3), (4, 5, 6)}

六、如何使用元組

在Python中，元組是一個有用的序列數據類型。元組比列表具有更快的訪問速度，更小的內存佔用量並且無法更改元素。元組有許多用途，例如在函數中傳遞多個參數，存儲常量和使用作為字典的鍵或集合的元素。因此，當你需要存儲一組不會更改的對象時，元組可以是一個非常好的選擇。