零基础Python完全自学教程16：Python中的元组系列知识
欢迎你来到站长学堂，学习站长在线出品的在线课程《零基础 Python完全自学教程》今天给大家分享的是第16课《 Python中的元组系列知识》。本节课是一个大课，我分了这些知识点进行详细讲解：元组的创建和删除详解、访问元组元素详解、遍历元组详解、修改元组详解、元组推导式详解及元组和列表的七大区别详解。
欢迎你来到站长学堂，学习站长在线出品的在线课程《零基础 python完全自学教程》今天给大家分享的是第16课《 Python中的元组系列知识》。本节课是一个大课，我分了这些知识点进行详细讲解：元组的创建和删除详解、访问元组元素详解、遍历元组详解、修改元组详解、元组推导式详解及元组和列表的七大区别详解。
16.1、python中元组的创建和删除详解
温馨提示：本内容和前面所学的《Python中列表的创建和删除详解》内容基本一致，大家可以对照学习。
16.1.1、元组的概念：（和列表类似）
我们可以回顾一下列表的概念：
列表（list）是由一系列的特定顺序排列的元素。它是Python中内置的可变序列。在形式上，列表的所有元素都放在一对中括号“[]”里面，两个相邻的元素之间，使用英文逗号“,”隔开。在内容上，列表可以将整数、实数、字符串、列表、元组任何类型的元素放入列表中，并且同一列表中，元素的类型可以不同，因此他们之间没有任何关系。
元组（tuple）是python中另一个重要的序列结构，与列表类似，也是有一系列按特定排列的元素组成。但是，它是不可变序列，因此元组也可以称之为不可变的列表。在形式上元组的所有元素都放在一对小括号“()”中，相邻的元素之间使用英文逗号“,”分隔。在内容上，可以将整数、实数、字符串、列表、元组、字典、集合等任何类型的内容放入元组中，并且同一个元组中，元素的类型可以不同，因此他们之间没有任何关系。通常情况下，元组用于保存程序不可修改的内容。
从元组和列表的定义来看，这两种结构比较相似，但是他们之间的主要区别就是一个不可变序列，一个是可变序列。即元组中的元素不可以单独修改，而列表可以任意修改。
16.1.2、在Python中使用赋值运算符“=”创建元组：（和列表类似）
在Python中，创建元组可以使用赋值运算符“=”创建元组，右边是赋值，左边是变量。具体语法如下：
tuplename = (element 1 , element 2 , element 3 , ... , element n)
其中，tuplename 表示元组的名称，可以是任何符合Python命名规则的标识符；element 1 , element 2 ,表示元组中的元素，这些元素的数量没有限制，内容上只要是Python中支持的数据类型如整数、实数、字符串、列表、元组都可以。
如下面的都是合法的元组：
shuzi = (1,2,3,4,5,6,7) #数字
shige = ("床前明月光","疑是地上霜","举头望明月","低头思故乡") #诗歌
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["web开发","云计算","爬虫"]) #混合元组
python = ('优雅',"明确",'''简单''')
在 Python 中，元组通常都是使用一对小括号将所有元素包围起来的，但小括号不是必须的，只要将各元素用逗号隔开，Python 就会将其视为元组，请看下面的例子：
shige = "床前明月光","疑是地上霜","举头望明月","低头思故乡"
print(shige)在Python IDLE 中运行结果如下：
('床前明月光', '疑是地上霜', '举头望明月', '低头思故乡')
>>>
当，创建的元组只有一个元素时，需要在元素的后面加“,”，如：
python = ('优雅',)
print(python)运行结果为：
('优雅',)
>>>
当，创建的元组只有一个元素时，元素的后面没有加“,”，被视为定义了一个字符串，如：
python = ('优雅')
print(python)
运行结果为：
优雅
>>>
温馨提示：在Python中的内置函数type()可以检测变量的类型，代码如下：
python1 = ('优雅',)
python2 = ('优雅')
print("python1的类型为：",type(python1))
print("python2的类型为：",type(python2))运行结果为：
python1的类型为： <class 'tuple'>
python2的类型为： <class 'str'>
>>>
16.1.3、在Python中创建空的元组()：（和列表类似）
在Python中，是可以创建空的元组的，如创建一个空元组代码如下
kong = ()和空列表一样的原理，我们经常会用到空的元组。一般情况下，空元组用于为函数传递一个空的值，或者返回一个空的值。
16.1.4、在Python中使用tuple()函数创建数值元组：（和列表类似）
在Python中，可以使用tuple() 函数直接将range()函数循环出来的结果转换为元组。
我们先回顾一下range()函数的使用方法：（在《Python中的循环语句》里面学过）
range(start,end,step)
各参数说明如下：
start：用于指定技术的起始值，可以省略。如果省略则从0开始。
end：用于指定计数的结束值，不能省略。结束值不包括该值，如range（100），则表示值为0~99。当range()函数只有一个参数时，即表示指定计数的结束值。
step：用于指定步长，即两个数之间的间隔，可以省略。如果省略则表示步长为1。如range（1,7）则表示值为1、2、3、4、5、6
tuple() 函数用法如下：
tuple(data)其中，data表示可以转换为列表的数据，包括range对象、字符串、元组、或者其他可以迭代类型的数据。
如：创建一个0~20（不包括20）的所有偶数列表，可以使用以下代码：
tuple(range(0,20,2))运行结果如下：
(0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)
>>>
注：使用tuple()函数不仅可以通过range对象创建元组，还可以通过其他的函数对象创建元组。其他函数在后面慢慢会学到的。
16.1.5、在Python中使用del命令删除元组（和列表类似）
在Python中，删除已经创建的元组是很简单的，使用 del 命令即可，语法格式如下：
del 元组名称如：删除一个叫做 shige 的元组：
shige = ("床前明月光","疑是地上霜","举头望明月","低头思故乡")
del shige
但是，如果你删除的是一个不存在的元组，就会报错，如：
shige = ("床前明月光","疑是地上霜","举头望明月","低头思故乡")
del sg
当然上面不管是定义了shige 还是没有定义shige 的元组，都是一样，删除sg元组都是不存在的，报错结果如下：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
del sg
NameError: name 'sg' is not defined
>>>
实际开发中并不经常使用 del 来删除元组，因为 Python 自带的垃圾回收机制会自动销毁无用的元组，即使开发者不手动删除，Python 也会自动将其回收。
16.2、在Python中访问元组元素详解
16.2.1、使用print()函数输出内容。
在Python中，如果将元组中的内容输出是比较简单的，使用print()函数即可。
如：我们输出上个知识点的内容中的混合的hunhe元组，只要使用函数print(hunhe)即可
shuzi = (1,2,3,4,5,6,7) #数字
shige = ("床前明月光","疑是地上霜","举头望明月","低头思故乡") #诗歌
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["WEB开发","云计算","爬虫"]) #混合元组
python = ('优雅',"明确",'''简单''')
print(hunhe)
print(python)
执行结果如下：
(66, 'Python', ('人生苦短', '我用Python'), ['WEB开发', '云计算', '爬虫'])
('优雅', '明确', '简单')
>>>
经过对比，不是 输入的是 单引号、双引号、三引号 ，输出的都是 单引号。
通过上述的输出，我们发现，在输出元组时，包括了两侧的小括号()的。
16.2.2、通过索引的方式访问元组元素。
元组是Python中另一个重要的序列结构，也是一个有序的集合，所以要访问元组中的任何元素，您只需要告诉Python元素的位置(索引)。要访问元组元素，首先指出元组的名称，然后指出元素在元组中的位置。
下面，我们来输出混合元组中的第3个和第2个元素，代码如下：
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["WEB开发","云计算","爬虫"])
print(hunhe[2])
print(hunhe[1])
输出的结果为：
('人生苦短', '我用Python')
Python
>>>
昨天的内容：
python1 = ('优雅',)
python2 = ('优雅')
print("python1的类型为：",type(python1))
print("python2的类型为：",type(python2))
print(python1)
print(python2)
输出结果为：
python1的类型为： <class 'tuple'>
python2的类型为： <class 'str'>
('优雅',)
优雅
>>>
上面结果可以看出：在输出的单个元组时，也是包括小括号()。如果是字符串，还不包括左右的引号。
在访问列表元素的时候，我们使用了索引的方法，但是没有讲到切片的方法访问列表元素。在这里，我们讲讲使用切片的方法访问元组。
16.2.3、通过切片的方式访问元组元素。
访问元组元素是可以使用切片的方法，访问元组元素的。
我们访问混合元组的前2个元素，代码为：
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["WEB开发","云计算","爬虫"]) #混合元组
print(hunhe[:2])
运行结果为：
(66, 'Python')
>>>
我们访问混合元组的后2个元素，代码为：
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["WEB开发","云计算","爬虫"]) #混合元组
print(hunhe[2:])
运行结果为：
(('人生苦短', '我用Python'), ['WEB开发', '云计算', '爬虫'])
>>>
我们访问混合元组的第2个到第3个元素，就会报错了，代码为：
hunhe = (66,"Python",('人生苦短','我用Python'),["WEB开发","云计算","爬虫"]) #混合元组
print(hunhe[2,3])
运行结果为：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
print(hunhe[2,3])
TypeError: tuple indices must be integers or slices, not tuple
>>>
实例：我们来输出每日一语。
import datetime #导入日期时间类
mot = ("信任是最稀缺的货币。", #定义一个列表
"追求快速，反而死的很惨；有时候，慢也就是快！",
"改编是一门技术，学会改编技术，就会改字成金，这辈子不会缺钱。",
"流量是天然存在的，客户是天然存在的，方法是天然存在的。",
"你的每一个时间都很珍贵，都要放在最有生产力的事情上。",
"万物皆不为我所有，万物皆为我所用。",
"钻石就在你家后院，秘笈就在你的眼前，你却每天视而不见。")
day=datetime.datetime.now().weekday() #获取当前星期
print(mot[day]) #输出每日一语
说明：在上述代码中，datetime.datetime.now()用于获取当前日期，weekday()再则是从日期时间对象中获取星期，其值为0~6中的一个，0位星期一，6为星期日。
在2021年11月9日的运行结果为：
追求快速，反而死的很惨；有时候，慢也就是快！
>>> 16.3、在Python中遍历元组详解
站长在线温馨提示：本节教程内容与《在Python中遍历列表详解》大体一致，大家可以对比学习。（基本上就是把列表改成元组，[]改成()，list改成tuple）
我们先解释一下遍历的意思，遍就是全面，到处的意思，历就是行、游历的意思。所谓遍历就是全部走遍，到处周游的意思。
遍历元组就是从头到尾依次从元组中获取数据。
再次强调一下，元组是一种不可变的序列，不能单个修改某一个元素，但是遍历元组的每一个元素还是可以的。
在Python中，遍历元组的方法有很多种，下面介绍一些常用的遍历方法：
直接使用for循环遍历元组，只能输出元素的值，语法格式如下：
for 变量元素 in 元组:
#输出变量元素列如，定义Python的设计理念，然后通过for循环遍历该元组，并输出每条内容。代码如下：
print("Python设计理念:")
python = ("优雅","明确","简单")
for linian in python:
print(linian)执行以后结果如下：
Python设计理念:
优雅
明确
简单
>>>
16.3.2、使用for循环和enumerate()函数遍历元组
使用for循环和enumerate()函数可以实现同时输出索引值和元素内容，其语法格式如下：
for index,变量元素 in enumerate(元组)
#输出index和变量元素例如，定义python的设计理念，然后通过for循环和enumerate()函数遍历该元组，并输出索引和每条内容。代码如下：
print("Python设计理念:")
python = ("优雅","明确","简单")
for index,linian in enumerate(python):
print(index,linian)
执行结果如下：
Python设计理念:
0 优雅
1 明确
2 简单
>>>
16.3.3、使用for循环和tuple()函数遍历元组
例如，定义python的设计理念，然后通过for循环和tuple()函数遍历该元组，并输出每条内容。代码如下：
print("Python设计理念:")
python = ("优雅","明确","简单")
for linian in tuple(python):
print(linian)执行结果如下：
Python设计理念:
优雅
明确
简单
>>>
16.3.4、使用for循环和range()函数遍历元组
定义元组number 的元组，然后通过for循环和range()函数遍历该元组，并输出每条内容。代码如下：
number = (1122,2366,4400,5577,8888)
for i in range(len(number)):
print(i,number[i])
执行结果为：
0 1122
1 2366
2 4400
3 5577
4 8888
>>>
可以不带索引输出，代码为：
number = (1122,2366,4400,5577,8888)
for i in range(len(number)):
print(number[i])
运行结果为：
1122
2366
4400
5577
8888
>>>
我们把输出的结果，放在同一行，代码为：
number = (1122,2366,4400,5577,8888)
for i in range(len(number)):
print(number[i],end=" ")
执行结果为：
1122 2366 4400 5577 8888
>>>
注意 range()函数只能用于数字的元组，在非数字中就会报错了。
16.3.5、使用for循环和iter()函数遍历元组
列如，定义python的设计理念，然后使用for循环和iter()函数遍历该元组，并输出每条内容。代码如下：
print("Python设计理念:")
python = ("优雅","明确","简单")
for linian in iter(python):
print(linian)
输出结果如下：
Python设计理念:
优雅
明确
简单
>>>
16.3.6、使用while循环遍历元组
定义，元组number 的元组，然后通过while循环遍历元组并输出每条内容。代码如下：
number = (1122,2366,4400,5577,8888)
i = 0
while i < len(number):
print(number[i])
i = i + 1运行结果如下：
1122
2366
4400
5577
8888
>>>
16.4、在python中修改元组详解
回顾一下Python中列表元素的更新，我们分了3节课程来分享，分别是添加列表元素、修改列表元素和删除列表元素。但是在元组中，就不能说添加元组元素、修改元组元素和删除元组元素了，因为元组是不可变的序列，也是一种不可变的列表。当然我们也可以尝试一下修改一个元组元素看看，有什么结果？
我们以Python的设计理念（设计哲学）为例，我们来修改一个参数看看：
python = ("优雅","明确","简单")
python[2] = "复杂"
print(python)运行结果如下：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
python[2] = "复杂"
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>>
翻译一下：“TypeError: 'tuple' object does not support item assignment”就是说：TypeError:“tuple”对象不支持项分配
也就是说在Python的元组是不可以单一修改元组元素的。那怎样才能修改元组呢？下面介绍两个方法：
16.4.1、在Python中直接使用赋值运算符“=”给元组重新赋值。
虽然说元组是不可变的序列，我们不能对单个元素的值进行修改，但是，这并不意味着，元组就完全不能修改了。我们可以对元组进行重新赋值：如：
python = ("优雅","明确","简单")
python = ("优雅的","明确的","简单的")
print("新元组：",python)执行结果如下：
新元组： ('优雅的', '明确的', '简单的')
>>>
16.4.2、在Python中使用加赋值运算符“+”连接两个元组。如：
python = ('网站开发','大数据处理','人工智能','自动化运维','云计算')
print("原元组:",python)
python = python + ('网络爬虫','游戏开发','图形图像处理')
print("新元组：",python)
运行结果如下：
原元组: ('网站开发', '大数据处理', '人工智能', '自动化运维', '云计算')
新元组： ('网站开发', '大数据处理', '人工智能', '自动化运维', '云计算', '网络爬虫', '游戏开发', '图形图像处理')
>>>
这里值得注意的是，这里是元组和元组之间相“+”是可以的。元组和其他类型就不行了，如：
python = ('网站开发','大数据处理','人工智能','自动化运维','云计算')
python = python + ['网络爬虫','游戏开发','图形图像处理'] # 元组+列表
print(python)
运行结果如下‘：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
python = python + ['网络爬虫','游戏开发','图形图像处理'] # 元组+列表
TypeError: can only concatenate tuple (not "list") to tuple
>>>
翻译一下：“TypeError: can only concatenate tuple (not "list") to tuple”意思是：TypeError:只能将元组（而不是“列表”）连接到元组。
同理，元组也不能和字符串相连接，如：
python = ('网站开发','大数据处理','人工智能','自动化运维','云计算')
python = python + '网络爬虫' # 元组+字符串
print(python)
运行结果：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
python = python + '网络爬虫' # 元组+字符串
TypeError: can only concatenate tuple (not "str") to tuple
>>>
翻译“TypeError: can only concatenate tuple (not "str") to tuple”意思是：TypeError:只能将元组（而不是“str”）连接到元组。
在这里，还有一点要注意的是：如果元组中只有一个元素时，不要忘记加逗号哦，如：
python = ('网站开发','大数据处理','人工智能','自动化运维','云计算')
python = python + ('网络爬虫')
print(python)
运行结果为：
Traceback (most recent call last):
File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
python = python + ('网络爬虫')
TypeError: can only concatenate tuple (not "str") to tuple
>>>
不用翻译了吧，和上面一样的，当元组元素只有一个的时候，被视为字符串，但是加了“,”就被视为元组了哦！
python = ('网站开发','大数据处理','人工智能','自动化运维','云计算')
python = python + ('网络爬虫',)
print(python)
运行结果如下：
('网站开发', '大数据处理', '人工智能', '自动化运维', '云计算', '网络爬虫')
>>> 16.5、Python中的元组推导式详解
我们在《python中的列表推导式详解》中学过，使用列表推导式可以快速生成一个新的列表，或者根据某个列表生成满足指定需求的列表。
生成指定范围的数值列表，语法格式如下：
list = [Expression for var in range]那么我们使用列表推导式的方法用于元组推导式行不行呢？
我们根据列表推导式的方法，把“[]”改成“()”试一试：
tuple = (Expression for var in range)我们也和列表推导式一样的内容：
a1 = (i for i in range(10)) #生成一个10以内的元组
a2 = (i for i in range(10) if i % 2 == 0) #生成一个10以内的偶数元组
print(a1)
print(a2)
运行结果如下：
<generator object <genexpr> at 0x000001DC03E3C900>
<generator object <genexpr> at 0x000001DC03DBBD10>
>>>
为什么是这样的，而不是下面这样我们想要的呢？
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
(0, 2, 4, 6, 8)
>>>
从上面的执行结果可以看出，使用元组推导式生成的结果并不是一个元组，而是一个生成器对象，这一点和列表推导式是不同的。
那么怎样才能使用元组推导式获得新的元组呢？
下面讲解3个方法使用元组推导式获得新的元组：
16.5.1、在Python中使用 tuple() 函数，可以直接将生成器对象转换成元组。
要使用该生成器对象，可以转换成元组或者列表。下面我们就上面的内容进行转换成元组和列表，代码如下：
a1 = (i for i in range(10)) #生成一个10以内的元组
a2 = (i for i in range(10) if i % 2 == 0) #生成一个10以内的偶数元组
print("转换后的元组为：",tuple(a1)) #转换为元组
print("转换后的列表为：",list(a2)) #转换为列表
运行结果如下：
转换后的元组为： (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
转换后的列表为： [0, 2, 4, 6, 8]
>>>
16.5.2、在Python中直接使用 for 循环遍历生成器对象，可以获得各个元素。例如：
a = (i for i in range(10)) # 生成一个10以内的元组
for i in a: # for 循环遍历生成器对象
print(i,end=',') # 输出元组元素在同一行显示，并且用“,”隔开
print(tuple(a)) # 输出新元组
运行结果为：
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,()
>>>
16.5.3、 在Python中使用 __next__()方法遍历生成器对象，也可以获得各个元素。例如：
a = (i for i in range(3)) # 生成一个3以内的元组
print(a.__next__()) # 输出第一个元素
print(a.__next__()) # 输出第二个元素
print(a.__next__()) # 输出第三个元素
a = tuple(a) # 转换为元组
print("转换后的元组：",a) # 输出新元组
运行结果为：
0
1
2
转换后的元组： ()
>>>
通过上面for循环遍历生成器对象和__next__()方法遍历生成器对象以后，如果还需要使用该生成器对象的话，都必须创建新的生成器对象才行，因为遍历以后，原来的生成器对象已经不存在了，输出的新元组为空。
16.6、python中元组和列表的七大区别详解
元组和列表都是属于序列，都是按照特定顺序储存的一组元素，都可以将整数、实数、字符串、列表、元组、字典、集合等任何类型的内容。创建和删除的方法也是一样。
列表和元组之间还是有区别的，下面站长在线整理了它们之间的7大区别：
16.6.1、列表是动态的，属于可变序列，它的元素可以随时增加、修改或者删除，而元组是静态的，属于不可变序列，无法增加、删除、修改元素，除非整体替换。
16.6.2、列表可以使用append()、extend()、insert()、remove()和pop()等方法实现添加和修改列表元素，而元组则没有这几个方法，因为不能向元组中添加和修改元素。同样，也不能删除元素，可以整体替换。
16.6.3、列表可以使用切片访问和修改列表中的元素。元组也支持切片，但是它只支持通过切片访问元组中的元素，不支持修改。
16.6.4、元组比列表的访问和处理速度快。所以如果只需要对其中的元素进行访问，而不进行任何修改，建议使用元组而不使用列表。
16.6.5、因为列表可以修改，元组不可以修改，因此元组比列表具有更高的安全性。
16.6.6、列表不能作为字典的键，而元组可以。
16.6.7、存储方式不同：空列表 比空元组多占用16个字节。
>>> lista = []
>>> lista.__sizeof__()
40
>>> tuplea = ()
>>> tuplea.__sizeof__()
24
>>> 相关阅读：
1、认识python
11、Python中的选择语句
12、Python中的循环语句
13、Python中的break语句、continue语句和pass语句
15、Python中的列表
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