【常忘tag】Python中的元组和列表

一、前言

• 在Python中，元组（Tuple）和列表（List）是两种常用的序列类型；
• 虽然它们在某些方面相似，但在特性和用途上有显著区别。

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二、定义方式

• 列表（List）：使用方括号 [ ] 定义，元素之间用逗号分隔。

my_list = [1, 2, "apple", True]

• 元组（Tuple）：使用圆括号 ( ) 定义，元素之间用逗号分隔。
  • 注意：单元素元组需在末尾加逗号，如 (1,)。

my_tuple = (1, 2, "banana", False)
single_element_tuple = (5,)  # 必须加逗号

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三、可变性（Mutability）

• 列表是可变的（Mutable）：支持动态修改（增、删、改元素）

my_list = [1, 2, 3]
my_list.append(4)       # 添加元素 → [1, 2, 3, 4]
my_list[0] = 10        # 修改元素 → [10, 2, 3, 4]
my_list.pop()          # 删除末尾 → [10, 2, 3]

• 元组是不可变的（Immutable）：创建后不能修改，否则会抛出 TypeError

my_tuple = (1, 2, 3)
my_tuple[0] = 10  # 报错：TypeError

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四、性能差异

• 元组的创建和访问速度更快
  • 由于元组不可变，Python在内存中对其进行了优化。
  • 在处理大量数据时，元组的性能略优于列表。
• 列表占用更多内存
  • 列表需要额外空间存储指针以支持动态修改，而元组的内存分配是静态的。

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五、用途场景

• 列表的典型用途
  • 存储需要频繁修改的数据集合（如用户输入、动态配置）。
  • 需要调用多种内置方法（如 sort(), reverse()）的场景。

# 动态管理任务列表
tasks = ["read", "write"]
tasks.append("debug")  # 添加任务

• 元组的典型用途
  • 存储不可变数据（如常量配置、坐标点）。
  • 作为字典的键（因为键必须是不可变类型）。
  • 函数返回多个值时（如 return (x, y)）。

# 坐标点（不可变）
point = (3, 5)
# 作为字典的键
locations = {(1, 2): "A", (3, 4): "B"}
# 多返回值
return (res1,res2)

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六、内置方法对比

• 列表支持丰富的方法

my_list = [3, 1, 2]
my_list.sort()          # 排序 → [1, 2, 3]
my_list.reverse()       # 反转 → [3, 2, 1]
my_list.insert(0, 10)   # 插入 → [10, 3, 2, 1]

• 元组仅有少数方法：仅支持 count( ) 和 index( )

my_tuple = (1, 2, 2, 3)
print(my_tuple.count(2))  # 输出 2（元素2出现的次数）
print(my_tuple.index(3))  # 输出 3（元素3的索引）

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七、其他操作

• 共同支持的操作
  • 索引访问：my_list[0] 或 my_tuple[0]。
  • 切片操作：my_list[1:3] 或 my_tuple[1:3]。
  • 迭代：for item in my_list 或 for item in my_tuple。
  • 包含检查：if “apple” in my_list。
• 类型转换：可通过 list() 和 tuple() 相互转换

list_to_tuple = tuple([1, 2, 3])  # (1, 2, 3)
tuple_to_list = list((1, 2, 3))    # [1, 2, 3]

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八、总结

• 选择建议
  • 需要频繁修改数据 → 列表。
  • 数据需长期不变或作为哈希键 → 元组。