【深度学习】 Python 和 NumPy 系列教程（四）：Python容器：2、元组tuple详解（初始化、索引和切片、元组特性、常用操作、拆包、遍历）

目录

一、前言

二、实验环境

三、Python容器（Containers）

0、容器介绍

1、列表（List）

2、元组（Tuple）

[1. 初始化](#1. 初始化)

[a. 使用小括号()](#a. 使用小括号())

[b. 省略小括号](#b. 省略小括号)

[c. tuple() 函数](#c. tuple() 函数)

[2. 访问元组元素](#2. 访问元组元素)

[a. 索引](#a. 索引)

[b. 切片](#b. 切片)

[3. 元组的特性](#3. 元组的特性)

[a. 不可变](#a. 不可变)

[b. 包含不同类型](#b. 包含不同类型)

[c. 可嵌套](#c. 可嵌套)

[4. 元组的常用操作](#4. 元组的常用操作)

[a. 元组长度](#a. 元组长度)

[b. 元素计数](#b. 元素计数)

[c. 元组拼接](#c. 元组拼接)

[d. 元组重复](#d. 元组重复)

[e. 检查元素是否存在于元组中](#e. 检查元素是否存在于元组中)

[5. 拆包](#5. 拆包)

[6. 遍历](#6. 遍历)

[a. for 循环](#a. for 循环)

[b. enumerate()函数](#b. enumerate()函数)

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一、前言

Python是一种高级编程语言，由Guido van Rossum于1991年创建。它以简洁、易读的语法而闻名，并且具有强大的功能和广泛的应用领域。Python具有丰富的标准库和第三方库，可以用于开发各种类型的应用程序，包括Web开发、数据分析、人工智能、科学计算、自动化脚本等。

Python本身是一种伟大的通用编程语言，在一些流行的库（numpy，scipy，matplotlib）的帮助下，成为了科学计算的强大环境。本系列将介绍Python编程语言和使用Python进行科学计算的方法，主要包含以下内容：

• Python：基本数据类型、容器（列表、元组、集合、字典）、函数、类
• Numpy：数组、数组索引、数据类型、数组数学、广播
• Matplotlib：绘图，子图，图像
• IPython：创建笔记本，典型工作流程

二、实验环境

Python 3.7

运行下述命令检查Python版本

 python --version 

三、Python容器（Containers）

0、容器介绍

Python中的容器是用于存储和组织数据的对象。常见的容器包括列表（List）、元组（Tuple）、集合（Set）和字典（Dictionary）。

• 列表是有序的可变容器，可以包含不同类型的元素，使用方括号（[]）来创建。

my_list = [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']

• 元组是有序的不可变容器，也可以包含不同类型的元素，使用圆括号（()）来创建。

my_tuple = (1, 2, 3, 'a', 'b', 'c')

• 集合是无序且不重复的容器，用于存储唯一的元素，使用大括号（{}）或者set()函数来创建。

my_set = {1, 2, 3, 'a', 'b', 'c'}

• 字典是无序的键值对容器，用于存储具有唯一键的值，使用花括号（{}）或者dict()函数来创建。

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

这些容器都提供了不同的方法和操作，用于对数据进行存储、访问和处理。可以根据具体的需求选择适合的容器类型。

1、列表（List）

【深度学习】 Python 和 NumPy 系列教程（三）：Python容器：1、列表List详解（初始化、索引、切片、更新、删除、常用函数、拆包、遍历）_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132768246?spm=1001.2014.3001.5501

2、元组（Tuple）

元组（tuple）是Python中的一种序列类型，类似于列表，它可以存储多个元素。与列表不同的是，元组是不可变的，一旦创建后就不能修改。

1. 初始化

a. 使用小括号()

my_tuple = ()

这种方式创建的元组是空的，不包含任何元素。

使用小括号()和逗号分隔的元素创建元组：

my_tuple = (1, 2, 3)

b. 省略小括号

my_tuple = 1, 2, 3

逗号分隔的元素会被组合成一个元组。省略了小括号，但是仍然是一个元组。

c. tuple() 函数

tuple()函数可以将其他可迭代对象（如列表、字符串、字典等）转换为元组。

• 将列表转换为元组：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_tuple = tuple(my_list)
print(my_tuple)  # 输出：(1, 2, 3, 4, 5)

• 将字符串转换为元组：

my_string = "Hello, World!"
my_tuple = tuple(my_string)
print(my_tuple)  # 输出：('H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!')

• 将字典转换为元组：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
my_tuple = tuple(my_dict)
print(my_tuple)  # 输出：('a', 'b', 'c')

2. 访问元组元素

a. 索引

# 使用索引访问元组中的特定元素
print(my_tuple[0])      # 输出：a
print(my_tuple[-1])      # 输出：d

b. 切片

# 使用切片操作获取元组的子序列
print(my_tuple[1:3])    # 输出：('b', 'c')
print(my_tuple[1:])     # 输出：('b', 'c', 'd')
print(my_tuple[:])      # 输出：('a', 'b', 'c', 'd')
print(my_tuple[1:-1])   # 输出：('b',)
print(my_tuple[:-1])    # 输出：('a', 'b', 'c')

3. 元组的特性

a. 不可变

元组是不可变的，一旦创建后，不能修改元组的元素。无法对元组中的元素进行增加、删除或修改操作。

my_tuple = (1, 2, 3)
my_tuple[0] = 4  # 会引发一个类型错误（TypeError: 'tuple' object does not support item assignment）

b. 包含不同类型

元组可以包含不同类型的元素，例如整数、字符串、浮点数等。

my_tuple = (1, "hello", 3.14)

c. 可嵌套

元组可以嵌套，即元组中可以包含其他元组作为元素。

# 访问元组中的元素
element1 = nested_tuple[0]
print(element1)  # 输出: (1, 'hello')
print(nested_tuple[2][0])  # 输出: world

4. 元组的常用操作

a. 元组长度

b. 元素计数

c. 元组拼接

d. 元组重复

e. 检查元素是否存在于元组中

my_tuple = (1, 2, 3)

# 获取元组的长度
print(len(my_tuple))  # 输出：3

# 元素计数
print(my_tuple.count(2))  # 输出: 1（元素2在元组中出现的次数）

# 元组拼接
new_tuple = my_tuple + (4, 5)
print(new_tuple)  # 输出：(1, 2, 3, 4, 5)

# 元组重复
repeated_tuple = my_tuple * 2
print(repeated_tuple)  # 输出：(1, 2, 3, 1, 2, 3)

# 检查元素是否存在于元组中
print(2 in my_tuple)  # 输出：True
print(4 not in my_tuple)  # 输出：True

5. 拆包

元组拆包（元组解构、Tuple Unpacking）是一种将元组的元素赋值给多个变量的方法。通过元组解构，可以方便地将元组中的值分配给对应的变量。

my_tuple = (1, 2, 3)
a, b, c = my_tuple
print(a)  # 输出：1
print(b)  # 输出：2
print(c)  # 输出：3

在这个例子中，元组my_tuple包含了三个元素，分别是1、2和3。通过元组解构，我们将这三个值分别赋给了变量a、b和c。结果是变量a的值为1，变量b的值为2，变量c的值为3。

需要注意的是，变量的数量必须与元组中的元素数量相同，否则会引发异常。

• 变量的数量少于元组中的元素数量：

my_tuple = (1, 2, 3)
a, b = my_tuple

ValueError: too many values to unpack (expected 2)

• 变量的数量多于元组中的元素数量：

my_tuple = (1, 2, 3)
a, b, c, d = my_tuple

ValueError: not enough values to unpack (expected 4, got 3)

6. 遍历

a. for 循环

my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)
for element in my_tuple:
    print(element)

b. enumerate()函数

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

for index, element in enumerate(my_tuple):
    print(f"Index: {index}, Element: {element}")