哈喽大家好,我是咸鱼
在《深挖 Python 元组 pt.1》中我们了解 Python 元组的一些概念(索引和切片等),以及如何创建元组,最重要的是我们还介绍了元组的不可变特性
那么今天我们来继续深挖 Python 元组
打包&解包
在 python 中,元组可以被打包(packing )和解包(unpacking )
例如,point = x, y, z
将会把 x, y 和 z 的值打包到 point 中,于是创建了一个新元组
>>> x = 1>>> y = 2>>> z = 3>>> point = x,y,z>>> point(1, 2, 3)
我们还可以执行反向操作(解包),将元组 point
的值解包为适当数量的变量
>>> point = (7, 14, 21)>>> x, y, z = point>>> x7>>> y14>>> z21
可以看到,x, y, z = point
神奇地将point的内容解压缩为三个变量。注意,值按顺序转到变量。(第一个值归第一个变量,第二个值归第二个变量,依此类推)
Python 3.5 扩展了元组解包语法,以处理各种可迭代对象
所以不单单元组可以解包,可迭代对象也可以解包
在常规解包中,变量的数量必须与要解包的值的数量相匹配。否则会报错
>>> point = (7, 14, 21)>>> x, y = pointTraceback (most recent call last): ...ValueError: too many values to unpack (expected 2)
解包最常见的用例就是利用解包在变量之间交换值
没有解包的话使用常规赋值在两个变量之间交换值,必须使用临时变量
>>> a = 200>>> b = 400>>> temp = a>>> a = b>>> b = temp>>> a400>>> b200
通过解包来交换变量值
>>> a = 200>>> b = 400>>> a, b = b, a>>> a400>>> b200
解包还有一个用处是并行分配,比如说下面的操作:我们在进行赋值时需要知道对应的索引
>>> employee = ("John Doe", 35, "Python Developer")>>> name = employee[0]>>> age = employee[1]>>> job = employee[2]
如果通过解包来实现,则无需使用索引。这样能使代码更易阅读和理解,且不易出错
>>> name, age, job = ("John Doe", 35, "Python Developer")
Python 还有一个打包和解包运算符 ( *
),我们可以使用它让解包(打包)操作更加灵活
例如当左边的变量数和右边元组的元素数量不匹配时,可以使用 *
使得单个变量接收多个值
>>> numbers = (1, 2, 3, 4, 5)>>> *head, last = numbers>>> head[1, 2, 3, 4]>>> last5>>> first, *middle, last = numbers>>> first1>>> middle[2, 3, 4]>>> last5>>> first, second, *tail = numbers>>> first1>>> second2>>> tail[3, 4, 5]>>> first, *_ = numbers>>> first1
关于这个操作符的更多用法,可以看我之前的文章:《python 星号 * 还能这么用》
函数返回元组
在某些情况下,需要从函数返回多个值。所以可以构建一个带有逗号分隔的一系列参数的 return 语句,这样返回的是一个元组
我们还可以使函数返回值是列表,这样需要我们显式地使用方括号来构建列表
内置 divmod()
函数是返回多个值的函数的一个很好的例子。该函数接受两个数字,并在执行整数除法时返回一个包含商和余数的元组:
>>> divmod(4, 2)(2, 0)# 由于该函数返回元组,因此可以使用解包语法将每个值存储在其专用变量中>>> quotient, remainder = divmod(8, 2)>>> quotient4>>> remainder0
又或者我打算写一个函数,这个函数返回一组数的最大值和最小值
>>> def find_extremes(iterable):... data = tuple(iterable)... if len(data) == 0:... raise ValueError("input iterable must not be empty")... return min(data), max(data)...>>> extremes = find_extremes([3, 4, 2, 6, 7, 1, 9])>>> extremes(1, 9)>>> type(extremes)
可以看到函数的返回值有两个:最大值、最小值。当用逗号分隔一系列值时,将创建一个元组。因此,此函数返回一个 tuple
对象
深拷贝浅拷贝
当需要转换数据时,通常需要复制对象,同时保持原始数据不变。在处理可变数据类型(如列表和字典)时,副本非常有用
副本可以在不影响原数据的情况下对数据进行更改
- 直接赋值
我们先来看一个例子
>>> student_info = ("Linda", 18, ["Math", "Physics", "History"])>>> student_profile = student_info[:]>>> id(student_info) == id(student_profile)True>>> id(student_info[0]) == id(student_profile[0])True>>> id(student_info[1]) == id(student_profile[1])True>>> id(student_info[2]) == id(student_profile[2])True
可以看到,student_info、 student_profile
是对同一元组对象的引用。所以, student_profile
是 的 student_info
别名而不是副本
- 浅拷贝
copy
模块中的 copy()
函数生成等效结果
>>> from copy import copy>>> student_info = ("Linda", 18, ["Math", "Physics", "History"])>>> student_profile = copy(student_info)>>> id(student_info) == id(student_profile)True>>> id(student_info[0]) == id(student_profile[0])True>>> id(student_info[1]) == id(student_profile[1])True>>> id(student_info[2]) == id(student_profile[2])True
可以看到,两个变量student_info、 student_profile
都包含对同一元组对象和相同元素的引用
上面的元组里面包含了一个列表元素,我们知道列表是可变的,我们来试着更改一下
>>> student_profile[2][2] = "Computer science">>> student_profile('Linda', 18, ['Math', 'Physics', 'Computer science'])>>> student_info('Linda', 18, ['Math', 'Physics', 'Computer science'])
可以看到,student_profile
更改会影响 student_info
中的原始数据
- 深拷贝
下面的例子中, student_info
通过 deepcopy()
函数制作了student_profile
>>> from copy import deepcopy>>> student_info = ("Linda", 18, ["Math", "Physics", "History"])>>> student_profile = deepcopy(student_info)>>> id(student_info) == id(student_profile)False>>> id(student_info[0]) == id(student_profile[0])True>>> id(student_info[1]) == id(student_profile[1])True>>> id(student_info[2]) == id(student_profile[2])False
可以看到,两个变量student_info、 student_profile
指向的元组对象不是同一个
如果我们对里面的列表元素进行更改
>>> student_profile[2][2] = "Computer science">>> student_profile('Linda', 18, ['Math', 'Physics', 'Computer science'])>>> student_info('Linda', 18, ['Math', 'Physics', 'History'])
可以看到,对student_profile
的修改不会影响 student_info
中的数据
总结一下:
- 元组的浅拷贝不会创建一个新的对象(副本)。
- 元组的深拷贝创建一个新的元组对象
- 对于元组内的不可变元素,它们仍然会共享相同的内存地址
- 对于元组内的可变元素,则是创建了一个新的对象,不共享内存地址
其他操作
- 元组拼接和重复
在 Python 中连接两个元组,可以使用加号运算符 ( +
)
>>> personal_info = ("John", 35)>>> professional_info = ("Computer science", ("Python", "Django", "Flask"))>>> profile = personal_info + professional_info>>> profile('John', 35, 'Computer science', ('Python', 'Django', 'Flask'))
需要注意的是,+
左右两边必须都是元组,即只能将元组跟元组拼接。如果元组跟列表或其他对象拼接的话,会报错
>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5) + [6, 7, 8, 9]Traceback (most recent call last): ...TypeError: can only concatenate tuple (not "list") to tuple
元组使用重复运算符 ( *
)将元素克隆多次
>>> numbers = (1, 2, 3)>>> numbers * 3(1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)>>> 4 * numbers(1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)
- 元组反转和排序
内置 reversed()
函数将序列作为参数,并返回一个迭代器,该迭代器以相反的顺序从输入序列生成值
>>> days = (... "Monday",... "Tuesday",... "Wednesday",... "Thursday",... "Friday",... "Saturday",... "Sunday",... )>>> reversed(days)>>> tuple(reversed(days))( 'Sunday', 'Saturday', 'Friday', 'Thursday', 'Wednesday', 'Tuesday', 'Monday')
使用元组作为参数进行调用 reversed()
时,将获得一个迭代器对象,该对象以相反的顺序生成项
如果要对元组进行排序,可以使用内置 sorted()
函数,该函数将值的可迭代对象作为参数并以列表形式返回排序后的值
>>> numbers = (2, 9, 5, 1, 6)>>> sorted(numbers)[1, 2, 5, 6, 9]
如果元组里面的元素数据类型不一致(异构数据),则无法排序