常用数据结构之元组

元组 vs 列表

元组和列表一样用于存储多个元素，核心区别在于：列表可变，元组不可变。

创建元组

t1 = (35, 12, 98)                    # 四元组
t2 = ('骆昊', 45, True, '成都')

# 空元组
a = ()

# 一元组（必须加逗号）
b = ('hello',)   # 正确
c = ('hello')    # 错！这是字符串

元组运算

元组支持索引、切片、拼接、成员运算——与列表完全相同：

t = (35, 12, 98, 45)
print(t[0])           # 35
print(t[-1])          # 98
print(t[1:3])          # (12, 98)
print(len(t))          # 4
print(12 in t)         # True
print(t + (1, 2))      # (35, 12, 98, 45, 1, 2)

打包与解包

打包：多个值赋给一个变量，自动组成元组：

a = 1, 10, 100   # 打包成元组 (1, 10, 100)

解包：元组赋值给多个变量：

t = (1, 10, 100)
i, j, k = t     # i=1, j=10, k=100

星号表达式（接收剩余元素为列表）：

a, b, *c = (1, 10, 100, 1000)
print(a, b, c)   # 1 10 [100, 1000]

*i, j = (1, 10, 100, 1000)
print(i, j)      # [1, 10, 100] 1000

注意：星号表达式只能出现一次。

交换变量

Python 独有语法，无需临时变量：

a, b = b, a                    # 交换a和b
a, b, c = b, c, a              # 循环交换三个变量

列表与元组转换

infos = ('骆昊', 45, True)
print(list(infos))              # 元组→列表

frts = ['apple', 'banana']
print(tuple(frts))              # 列表→元组

为什么需要元组

1. 性能：创建元组比列表快约10倍，适合存储常量数据
2. 线程安全：不可变类型天然适合多线程环境
3. 可作为字典键：元组可哈希，列表不行

# 性能对比
import timeit
print(timeit.timeit('[1,2,3,4,5]', number=10000000))  # ~0.6秒
print(timeit.timeit('(1,2,3,4,5)', number=10000000))  # ~0.08秒

总结

• 元组是不可变的列表，支持所有列表的读取操作
• () 定义元组，一元组必须加逗号
• 解包语法是 Python 的便利特性，可用于变量交换
• 列表和元组的选择原则：数据会变用列表，数据不变用元组