13. 元组与序列

元组是什么

元组（tuple）和列表很像，都是有序集合。唯一区别是：元组一旦创建就不能修改。

>>> t = (1, 2, 3)
>>> t[0]
1
>>> t[0] = 99
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

创建元组用圆括号，元素之间逗号分隔：

t = (1, 2, 3)

元组能做什么

因为元组不可变，所以它比列表更安全。如果数据不需要修改，优先用元组：

# 坐标点
point = (3, 4)

# RGB 颜色
color = (255, 128, 0)

# 数据库记录
record = ("Alice", 25, "Engineer")

元组可以作为字典的键（因为字典要求键不可变），列表不行：

>>> locations = {(0, 0): "原点", (1, 0): "东边"}
>>> locations[(0, 0)]
'原点'

元组的方法

元组不可变，所以方法很少：

>>> t = (1, 2, 3, 2)
>>> t.count(2)       # 统计出现次数
2
>>> t.index(3)       # 返回索引
2
>>> len(t)           # 长度
4
>>> 2 in t           # 判断是否存在
True

索引、切片、+、*、in，这些操作跟列表完全一样。

打包与解包

把多个值打包成一个元组：

>>> t = 1, 2, 3      # 括号可以省略
>>> t
(1, 2, 3)

把元组拆开赋值给多个变量：

>>> t = (1, 2, 3)
>>> a, b, c = t
>>> a
1
>>> b
2
>>> c
3

解包时两边数量必须一致，否则报错。用 * 可以收集剩余元素：

>>> first, *rest = [1, 2, 3, 4]
>>> first
1
>>> rest
[2, 3, 4]

>>> first, *middle, last = [1, 2, 3, 4]
>>> middle
[2, 3]

序列类型的共同特点

列表、元组、字符串都属于「序列类型」（sequence type），它们有很多共同的操作：

操作	说明
s[i]	索引取元素
s[i:j]	切片
s[i:j:k]	带步长的切片
len(s)	长度
min(s), max(s)	最小/最大值
s + t	拼接
s * n	重复
x in s	判断成员
x not in s	判断是否不在
for x in s	迭代

这些操作在列表、元组、字符串上都能用，只是返回结果的类型不同。

namedtuple（命名元组）

当元组元素多了之后，用 t[0]、t[1] 容易混淆含义。collections.namedtuple 可以给每个位置起名字：

from collections import namedtuple

Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])
p = Point(3, 4)

print(p.x)       # 3
print(p.y)       # 4
print(p[0])      # 3，仍然支持索引

namedtuple 兼具元组的不可变性和类的可读性，适合表示简单的数据结构。Python 3.7+ 更推荐使用 dataclasses，后面章节会介绍。

可变元组？

元组的「不可变」有个细节要注意：元组存储的是元素的引用，引用不能改，但引用指向的对象本身可以变。

>>> t = ("a", "b", ["A", "B"])
>>> t[2][0] = "X"
>>> t
('a', 'b', ['X', 'B'])

内层的列表被修改了，但元组本身没变——它始终指向这 3 个对象。要创建真正「内容不变」的元组，确保所有元素本身也是不可变的。

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