Python3 元组

关于如何修改元组的几个脱裤子放屁的方法：

# 方法一，赋值修改法
tup = (4,5,6,7,8) 
tup = ('谁', '说', '元', '组', '不', '能', '改')
print(tup)
#输出： ('谁', '说', '元', '组', '不', '能', '改')


#方法二、中间变量法
tup = (4, 6, 7,8, 9, 10 ,0)
tup = list(tup)
list2 = ['谁', '说', '元', '组', '不', '能', '改']
for i in range(7):
    tup[i] = list2[i]
print(tup)
#输出： ['谁', '说', '元', '组', '不', '能', '改']

通过间接方法修改元组：

tuple1 = (1,2,4,5)
tuple2 = tuple1[:2] + (3,) + tuple1[2:]
print(tuple2)

输出结果为：

(1, 2, 3, 4, 5)

元组所指向的内存实际上保存的是元组内数据的内存地址集合（即 t[0], t[1]...t[n] 的内存地址），且元组一旦建立，这个集合就不能增加修改删除，一旦集合内的地址发生改变，必须重新分配元组空间保存新的地址集（元组类似 C 语言里的指针数组，只不过这个数组不能被修改）。

测试下面代码：

print("连接前：")
t1=(1,2,"3")
t2=("4",5,["d1","d2"])
print("t1=",t1);
print("t2=",t2);
print("t1:",id(t1))
print("t2:",id(t2))
print("t1[0]:",id(t1[0]))
print("t1[1]:",id(t1[1]))
print("t1[2]:",id(t1[2]))
print("t2[0]:",id(t2[0]))
print("t2[1]:",id(t2[1]))
print("t2[2]:",id(t2[2]))
print("连接后：")
t1= t1+t2
print("t1(t1+t2):",id(t1))
print("t1[0]:",id(t1[0]))
print("t1[1]:",id(t1[1]))
print("t1[2]:",id(t1[2]))
print("t1[3]:",id(t1[3]))
print("t1[4]:",id(t1[4]))
print("t1[5]:",id(t1[5]))
t1[5].append("d3")
print("t1[5]增加d3:")
print("t1[5]=",t1[5])
print("t1[5]:",id(t1[5]))
print("t2=",t2);

输出：

连接前：
t1= (1, 2, '3')
t2= ('4', 5, ['d1', 'd2'])
t1: 1719219799168
t2: 1719219799528
t1[0]: 1378249760
t1[1]: 1378249792
t1[2]: 1719200188208
t2[0]: 1719199042336
t2[1]: 1378249888
t2[2]: 1719219441608
连接后：
t1(t1+t2): 1719222365256
t1[0]: 1378249760
t1[1]: 1378249792
t1[2]: 1719200188208
t1[3]: 1719199042336
t1[4]: 1378249888
t1[5]: 1719219441608
t1[5]增加d3:
t1[5]= ['d1', 'd2', 'd3']
t1[5]: 1719219441608
t2= ('4', 5, ['d1', 'd2', 'd3'])

测试结论：元组 t1 跟 t2 连接并赋值 t1 后，t1 地址发生变化（因地址集合变化），t1[0], t1[1], t1[2], t2[0], t2[1], t2[2] 地址不变且保存在连接后的 t1，元组内数据根据自身类型确定是否可修改值（t1[0]..t1[4] 分别为不可修改的数据类型，t1[5] 为可修改的列表），连接后 t1[5] 跟 t2[2] 地址一样，t1[5] 变化将会导致 t2[2] 变化。

元组的一些特殊需求实现

1、定义元组后，根据不同的情形增加新的元组内容

t1=(1,2,3)
for i in range(1,5):
    t2=(i,)
    t1=t1+t2
print(t1)

输出为：

(1, 2, 3, 1, 2, 3, 4)

2、修改元组内的特定位置的值

t1=(1,2,3)
for i in range(1,5):
    t2=(i,)
    t1=t1+t2
print(t1)

l1=list(t1)
print(l1)

l1[0]=9
print(l1)

t1=tuple(l1)
print(t1)

输出为：

(1, 2, 3, 1, 2, 3, 4)
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 4]
[9, 2, 3, 1, 2, 3, 4]
(9, 2, 3, 1, 2, 3, 4)

Python元组的升级版本 -- namedtuple(具名元组)

因为元组的局限性：不能为元组内部的数据进行命名，所以往往我们并不知道一个元组所要表达的意义，所以在这里引入了 collections.namedtuple 这个工厂函数，来构造一个带字段名的元组。具名元组的实例和普通元组消耗的内存一样多，因为字段名都被存在对应的类里面。这个类跟普通的对象实例比起来也要小一些，因为 Python 不会用 __dict__ 来存放这些实例的属性。

namedtuple 对象的定义如以下格式：

collections.namedtuple(typename, field_names, verbose=False, rename=False) 

返回一个具名元组子类 typename，其中参数的意义如下：

• typename：元组名称
• field_names: 元组中元素的名称
• rename: 如果元素名称中含有 python 的关键字，则必须设置为 rename=True
• verbose: 默认就好

下面来看看声明一个具名元组及其实例化的方法：

import collections

# 两种方法来给 namedtuple 定义方法名
#User = collections.namedtuple('User', ['name', 'age', 'id'])
User = collections.namedtuple('User', 'name age id')
user = User('tester', '22', '464643123')

print(user)

collections.namedtuple('User', 'name age id') 创建一个具名元组，需要两个参数，一个是类名，另一个是类的各个字段名。后者可以是有多个字符串组成的可迭代对象，或者是有空格分隔开的字段名组成的字符串（比如本示例）。具名元组可以通过字段名或者位置来获取一个字段的信息。

输出结果：

User(name='tester', age='22', id='464643123')

具名元组的特有属性:

类属性 _fields：包含这个类所有字段名的元组类方法 _make(iterable)：接受一个可迭代对象来生产这个类的实例实例方法 _asdict()：把具名元组以 collections.OrdereDict 的形式返回，可以利用它来把元组里的信息友好的展示出来

from collections import namedtuple

# 定义一个namedtuple类型User，并包含name，sex和age属性。
User = namedtuple('User', ['name', 'sex', 'age'])

# 创建一个User对象
user = User(name='facesho', sex='male', age=12)

# 获取所有字段名
print( user._fields )

# 也可以通过一个list来创建一个User对象，这里注意需要使用"_make"方法
user = User._make(['facesho', 'male', 12])

print( user )
# User(name='user1', sex='male', age=12)

# 获取用户的属性
print( user.name )
print( user.sex )
print( user.age )

# 修改对象属性，注意要使用"_replace"方法
user = user._replace(age=22)
print( user )
# User(name='user1', sex='male', age=21)

# 将User对象转换成字典，注意要使用"_asdict"
print( user._asdict() )
# OrderedDict([('name', 'facesho'), ('sex', 'male'), ('age', 22)])

以上实例输出结果为：

('name', 'sex', 'age')
User(name='facesho', sex='male', age=12)
facesho
male
12
User(name='facesho', sex='male', age=22)
OrderedDict([('name', 'facesho'), ('sex', 'male'), ('age', 22)])

tuple元素不可变有一种特殊情况，当元素是可变对象时。对象内部属性是可以修改的！tuple的不可变限制只是在一个纬度上：元素的类型。实现理解，tuple的元素所保存的内容（数值或内存地址）是不允许修改的，但地址映射的对象自身是可以修改的。

>>> a = (1,[3,2])
>>> a[1][0] = 1
>>> a
(1, [1, 2])
>>> a[1].append(3)
>>> a
(1, [1, 2, 3])
>>> del a[1][2]
>>> a
(1, [1, 2])
>>> del a[1]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion
>>> del a[1][1]
>>> del a[1][0]
>>> a
(1, [])
>>>

字符串是一种特殊的tuple,支持部分tuple的运算符

>>> a = '12345'
>>> a[2]
'3'
>>> a[3:]
'45'
>>> type(a)
<class 'str'>
>>> a*2
'1234512345'
>>> 6 in a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'in <string>' requires string as left operand, not int
>>> a
'12345'
>>> for x in a: print(x)
... 
1
2
3
4
5

tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同样是列出同学的名字：

代码如下：

>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')

现在，classmates这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0]，classmates[-1]，但不能赋值成另外的元素。不可变的tuple有什么意义？因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。tuple的陷阱：当你定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，比如：

代码如下：

>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)

如果要定义一个空的tuple，可以写成()：

代码如下：

>>> t = ()
>>> t
()

但是，要定义一个只有1个元素的tuple，如果你这么定义：

代码如下：

>>> t = (1)
>>> t
1

定义的不是tuple，是1这个数！这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，按小括号进行计算，计算结果自然是1。

所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号 ,来消除歧义：

代码如下:

>>> t = (1,)
>>> t
(1,)

Python在显示只有1个元素的tuple时，也会加一个逗号,，以免你误解成数学计算意义上的括号。

在来看一个"可变的"tuple：

代码如下:

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

这个tuple定义的时候有3个元素，分别是'a'，'b'和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗？怎么后来又变了？

别急，我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素：当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后，tuple变为：表面上看，tuple的元素确实变了，但其实变的不是tuple的元素，而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list，所以，tuple所谓的"不变"是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！理解了"指向不变"后，要创建一个内容也不变的tuple怎么做？那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。