Python元组是什么
引出
在使用Python过程中,列表、集合和字典是比较常用的数据结构。
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列表简单说就是数组,不对,它就是数组
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集合就是去重的元素结构,和JAVA中的set一样
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字典就是一个key-value的键值对,和JAVA中的HashTable一样
但是,Python中有一个特立独行的对象,元组tuple
,看一个元组的简单使用:
tu = (2, 3) a = tu[0] # a=2 b = tu[1] # b=3
什么?你告诉我这个一个新的结构?不是数组???
这用起来跟数组也没什么区别啊?
要看元组和数组的区别,最直观的比较,就是比较两个结构的方法,通过方法来理解结果。
方法比较
列表用的比较多了,方法基本上都是常规的数组操作:对数组的增删改查。对了,还有Python列表最屌的操作,数组的切片操作。
(悄悄告诉你,查看方法只要Python运行 help(list)
, 就可以了)
再看一下元组的方法,暴露出来的方法只有两个,count
和index
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count(x)
: 统计x在元组中的个数 -
index(x)
: 返回x在元组中第一次出现的索引
恩,我知道区别了,元组只能查,不能做增删改的操作。
只能查询,不可修改,这不是常量么。。。。既然是常量,想必虚拟机内部会做优化,元组占用的空间会比列表少很多吧。
内存比较
分别定义列表和元组,查看其内存占用情况:
from sys import getsizeof if __name__ == '__main__': tu = (x for x in range(20000)) li = [x for x in range(20000)] print(getsizeof(tu)) print(getsizeof(li))
输出结果:
啥?元组这么小么?我两万个数字才占用88个字节?我不服,再怎么优化这也不可能,它不是元组:
if __name__ == '__main__': tu = (x for x in range(20000)) li = [x for x in range(20000)] print(type(tu)) print(type(li))
哦哦,不好意思啊,走错片场了,这是个生成器。重新来过:
from sys import getsizeof
if __name__ == '__main__': tu = tuple(x for x in range(20000)) li = list(x for x in range(20000)) print(type(tu)) print(getsizeof(tu)) print(type(li)) print(getsizeof(li))
这回没毛病了,元组确实比列表占用空间要少一些。
至此,基本已经确定了,元组最大的特性就是不可变。
通过元组的不可变特性,引申出了很多数组无法实现的功能
这里,看到网上有人说元组中的数组是可变的,也给出了对应的解释。简单说,元组中保存的是数组的地址,尽管数组内容变了,但地址没有变,也就是元组内容没有发生变化,很好理解。
元组的灵活使用
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元组是可以计算hash值的,这也就意味元组可以当做hashTable中的key存在
if __name__ == '__main__': tu = tuple(x for x in range(20000)) li = list(x for x in range(20000)) print(hash(tu)) print(hash(li))
有人说,字符串就足够了,没必要用元组。恩?我想到一个应用场景:
如果要通过用户的信息(身高,体重,性别)来查找用户的id,我们固然可以遍历一遍用户,将符合条件的筛选出来。但这样太慢了,如果我们维护一个用户信息为key,值为id数组的hashMap,那查找就十份快速了。
当然,使用字符串也完全可以满足,将用户的各种信息拼接起来,但使用元组显然更加直观,key直接就是(身高,体重,性别)。
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这个虽然和元组的不可变没什么关联,但同样十分实用。实现函数返回多个值。
def test_fun(): return 2, 3 if __name__ == '__main__': a, b = test_fun() # 用*来接受剩余的内容 d, *other = test_fun() re = test_fun() print(a, b) print(re) print(type(re))
妈妈再也不用担心我的函数返回了。
站在巨人的肩膀上
通过先人的成果来理解列表和元组,下面以numpy为例,通过作者对二者的理解来帮助我理解。
import numpy if __name__ == '__main__': # 创建一个二维数组 a = numpy.arange(9).reshape(3, 3) print(a) tu = (1, 2) li = [1, 2] print(a[tu]) print(a[li])
显然,使用元组访问时,它接收到的意图是:我想要下标为1的数组中下标为2的元素。而使用数组访问时,它收到的意图是:请把下标为1和下标为2的元素给我。在此,意会一下。