元组（Tuple）

元组（Tuple）是 Python 中一种内置的有序、不可变的序列数据类型。一旦创建，其元素不能被修改、添加或删除。元组使用小括号()表示，元素之间用逗号,分隔。

远足常用于存储一组相关的、不应被更改的数据，例如坐标点(x,y)、日期(年, 月, 日)等。

创建元组

基本语法

# # 创建空元组
empty_tuple = ()

# 创建包含一个元素的元组（注意：单个元素后必须加逗号）
single_tuple = (42,)  # 正确
single_tuple_wrong = (42)  # 错误，这只是一个整数

# 创建包含过个元素的元组
tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5)
tuple2 = ("a", "b", "c")
tuple3 = (1, "hello", 3.14, True)

# 使用圆括号不是可选的（但建议使用以提高可读性）
tuple4 = 1, 2, 3

使用tuple()构造函数

# 从列表创建元组
list_tuple = tuple([1, 2, 3])

# 从字符串创建元组（每个字符成为一个元素）
str_tuple = tuple("abc")  # 结果：("a","b","c")

# 从其他可迭代对象创建
range_tuple = tuple(range(5))  # (1,2,3,4)

访问元组元素

索引（Indexing）

t = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')

print(t[0])   # 'a'，第一个元素
print(t[2])   # 'c'，第三个元素
print(t[-1])  # 'e'，最后一个元素
print(t[-2])  # 'd'，倒数第二个元素

切片（Slicing）

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

print(t[1:4])    # (2, 3, 4)，从索引1到3
print(t[:3])     # (1, 2, 3)，从开始到索引2
print(t[2:])     # (3, 4, 5)，从索引2到末尾
print(t[::2])    # (1, 3, 5)，步长为2
print(t[::-1])   # (5, 4, 3, 2, 1)，反转元组

元组的不可变性

元组是不可变的，这意味着不能修改、添加或删除元素。

t = (1, 2, 3)

# ❌ 以下操作会引发 TypeError
# t[0] = 10      # 不可修改元素
# t.append(4)    # 无 append 方法
# t.remove(1)    # 无 remove 方法
# t[0] += 1      # 不可变对象不支持增强赋值

注意：如果元组包含可变对象（如列表），虽然元组本身不能被修改，但其内部的可变对象可以被修改。

t = (1, [2, 3], 4)
t[1].append(5)  # 允许，修改的是列表，不是元组结构
print(t)        # (1, [2, 3, 5], 4)

# 但不能替换整个元素
# t[1] = [2, 3, 4]  # ❌ 会报错

元组的基本操作

连接（Concatenation）

t1 = (1, 2)
t2 = (3, 4)
t3 = t1 + t2  # (1, 2, 3, 4)

重复（Repetition）

t = (1, 2)
t_repeated = t * 3  # (1, 2, 1, 2, 1, 2)

成员检查

使用 in 和 not in 检查元素是否存在。

t = (1, 2, 3, 4)
print(3 in t)      # True
print(5 not in t)  # True

元组的内置函数与方法

内置函数

函数	说明	示例
len(t)	返回元组长度	len((1,2,3)) → 3
max(t)	返回最大值（元素需可比较）	max((1,5,3)) → 5
min(t)	返回最小值	min((1,5,3)) → 1
sum(t)	返回所有元素之和（元素需为数字）	sum((1,2,3)) → 6
sorted(t)	返回排序后的列表	sorted((3,1,2)) → [1,2,3]
tuple(iterable)	将可迭代对象转为元组	tuple([1,2,3]) → (1,2,3)

元组方法

由于元组不可变，其方法较少，只有两个：

方法	说明
t.count(x)	返回元素 x 在元组中出现的次数
t.index(x)	返回元素 x 第一次出现的索引位置，若不存在则抛出 ValueError

t = (1, 2, 2, 3, 2)

print(t.count(2))  # 3
print(t.index(3))  # 3
# print(t.index(5))  # ValueError: tuple.index(x): x not in tuple

元组解包

将元组中的元素赋值给多个变量。

t = (1, 2, 3)
a, b, c = t
print(a, b, c)  # 1 2 3

元组解包（Python 3+）:使用 * 收集多余元素。

t = (1, 2, 3, 4, 5)
a, *b, c = t
print(a)  # 1
print(b)  # [2, 3, 4]
print(c)  # 5

忽略某些值：使用下划线 _ 忽略不需要的元素。

t = ('Alice', 25, 'Engineer')
name, _, job = t  # 忽略年龄
print(name, job)  # Alice Engineer

元组的应用场景

• 函数返回多个值

def get_name_age():
    return "Alice", 25  # 返回一个元组

name, age = get_name_age()

• 作为字典的键

def get_name_age():
    return "Alice", 25  # 返回一个元组

name, age = get_name_age()

• 函数参数传递：在函数定义中使用 *args 接收可变数量的位置参数，args 是一个元组。

def func(*args):
    print(args)  # args 是一个元组
func(1, 2, 3)  # 输出: (1, 2, 3)