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文章目录

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1 ~> 列表和元组的概念

1.1 列表和元组概念

1.1.1 概念初识

在编程中，我们经常需要使用变量，来保存 / 表示数据。

如果代码中需要表示的数据个数比较少，我们直接创建多个变量即可。

num1 = 10
num2 = 20
num3 = 30
......

但是有的时候，代码中需要表示的数据特别多，甚至也不知道要表示多少个数据。这个时候，就需要用到列表。

1.1.2 列表是一种让程序猿在代码中批量表示/保存数据的方式

就像我们去超市买辣条，如果就只是买一两根辣条，那咱们直接拿着辣条就走了。

但是如果一次买个十根八根的，这个时候用手拿就不好拿，超市老板就会给我们个袋子。

这个袋子，就相当于 列表。

1.1.3 元组和列表相比，是非常相似的，只是列表中放哪些元素可以修改调整，元组中放的元素是创建元组的时候就设定好的，不能修改调整

列表就是买散装辣条，装好了袋子之后，随时可以把袋子打开，再往里多加辣条或者拿出去一些辣条。

元组就是买包装辣条，厂家生产好了辣条之后，一包就是固定的这么多，不能变动了。

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1.2 最佳实践

# 列表和元组的概念

# 变量就是内存空间，用来表示 / 存储数据
# 如果表示的数据少，直接定义几个变量就行了
# num1
# num2
# num3
# 也有的时候，要表示的数据就比较多
# Python的列表和元组，就是这样的机制，可以用一个变量来表示很多个数据
# 就类似于其他编程语言中的“数组”
# 此处的这个袋子，就是列表 / 元组
# 袋子里的辣条，就是我们要表示的数据
# 列表和元组，大部分的功能都是差不多的！但是有一个功能是非常明显的区别：
# （1）列表是可变的：创建好了之后，随时能改
# （2）元组是不可变的：创建好了之后，改不了，要想改，只能丢弃旧的，搞个新的~
# 散装辣条，想再多来几根，很容易-->可以随时改 => 列表可变
# 包装辣条，想再多来几根不容易，但是可以换一个大包的 => 元组不可变

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2 ~> 创建列表和访问下标

2.1 创建列表

创建列表主要有两种方式。

2.1.1 [ ] 表示一个空的列表

alist = [ ]
alist = list()
print(type(alist))

2.1.2 如果需要往里面设置初始值，可以直接写在[ ]当中

可以直接使用 print 来打印 list 中的元素内容。

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist)

2.1.3 列表中存放的元素允许是不同的类型

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这一点和 C++ Java 差别较大。

alist = [1, 'hello', True]
print(alist)

因为list本身是Python中的内建函数，不宜再使用list作为变量名，因此命名为 alist。

2.2 访问下标

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2.2.1 可以通过下标访问操作符 [ ] 来获取到列表中的任意元素

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我们把 [ ] 中填写的数字，称为 下标 或者 索引。

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alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[2])

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也就是说，如下图所示——

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注意： 下标是从0开始计数的，因此下标为2，则对应着3这个元素。

2.2.2 通过下标不光能读取元素内容，还能修改元素的值

alist = [1, 2, 3, 4]
alist[2] = 100
print(alist)

2.2.3 如果下标超出列表的有效范围，会抛出异常

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alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100])

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2.2.4 因为下标是从0开始的，因此下标的有效范围是[0，列表长度-1]。

使用len函数可以获取到列表的元素个数。

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alist = [1, 2, 3, 4]
print(len(alist))

2.2.5 下标可以取负数

下标可以取负数，表示 “倒数第几个元素”。

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alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[3])
print(alist[-1])

alist[-1] 相当于 alist[len(alist) - 1]。

2.3 最佳实践

# 列表的创建和下标访问

# 创建链表

# # 1、直接使用字面值来创建
# #   [] 就表示一个空的列表
# a = []
# print(type(a))
#
# # 2、使用 list() 来创建
# b = list()
# print(type(b))

# # 3、使用[]还有个好处：可以在创建列表的时候，在[]中指定列表的初始值
# 元素之间使用 , 来分割
# a = [1,2,3,4]
# print(a)

# 4、可以在同一个列表里放不同的变量
# a = [1,'hello',True,[4,5,6]]
# print(a)

# 列表里面可以管理很多元素，通过下标访问的方式来获取到列表中的元素
# 要用到一个下标访问运算符 —— 也是[]，注意联系上下文，就像-(负号 / 减号)
a = []  # 列表
# 把[]放到一个列表变量的后面，同时[]写上一个整数此时它就是下标访问运算符
# []中间写的这个整数，就是称为“下标”或者“索引”

# 5、使用下标访问元素
# a = [1,2,3,4]
# print(a[2])
# # C语言开始，后世的各种语言，下标都是从0开始计数的
# # Python中的下标，是从0开始计数的

# 6、使用下标来修改列表元素 --> 元组就是只能使用下标来读不能来写了
# a = [1,2,3,4]
# a[2] = 100
# print(a[2])
# 由于下标是从0开始计算的-->对于列表来说，下标的有效范围，从0开始，一直到其长度-1为止
# 当我们下标超出有效范围的时候，尝试访问，就会出现异常，程序崩溃

# 7、超出下标有效范围，就会出现异常
# a = [1,2,3,4]
# a[100] = 0
# print(a)
# 报错：IndexError: list assignment index out of range
# 报错内容：超出列表的有效范围

# 8、可以使用内建函数 len 来获取到列表的长度(元素个数)，和字符串类似
# a = [1,2,3,4]
# print(len(a))   # 知道了列表长度，就很容易知道列表的下标范围了

# len(length)：len可以传字符串，列表，元组，字典，自定义的类...=>（一个函数可以传这么多类型的原理）动态类型

# 9、Python中的下标，其实还可以写成负数
# 例如写成 -1，其实等价于len(a) - 1
a = [1,2,3,4]
print(a[len(a) - 1])
# 或者直接这样理解：-1就是倒数第一个元素！-2就是倒数第二个，以此类推……
print(a[-1])    # 简单直观，其实就是a(len(a) - 1)的简写
# 4
# 4

3 ~> 切片操作

3.1 概念

通过下标操作是一次取出里面第一个元素。

通过切片，则是一次取出一组连续的元素，相当于得到一个 子列表。

3.2 理论

3.2.1 使用 [ : ] 的方式进行切片操作

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:3])

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alist[1 : 3]中的1 : 3表示的是[1 , 3)这样的由下标构成的前闭后开区间。

也就是从下标为1的元素开始（下标为1的元素即2）到下标为3的元素结束（也就是4），但是不包含下标为3的元素，所以最终结果只有2 , 3。

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3.2.2 切片操作中可以省略前后边界

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alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:])        # 省略后边界, 表示获取到列表末尾
print(alist[:-1])       # 省略前边界, 表示从列表开头获取
print(alist[:])         # 省略两个边界, 表示获取到整个列表

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3.2.3 切片操作还可以指定“步长”，也就是“每访问一个元素后，下标自增几步”

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alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::1])
print(alist[::2])
print(alist[::3])
print(alist[::5])

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3.2.4 切片操作指定的步长还可以是负数，此时是从后往前进行取元素，表示“每访问一个元素之后，下标自减几步”

alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::-1])
print(alist[::-2])
print(alist[::-3])
print(alist[::-5])

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3.2.5 如果切片中填写的数字越界了，不会有负面效果，只会尽可能的把满足条件的元素获取到

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100:200])

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3.3 最佳实践

# 列表的切片操作
# 和列表的下标访问操作很类似——下标访问操作是一次取出一个元素，而切片操作是一次取出一段连续的元素，
# 本质上相当于取出当前列表的一个子列表
# 一旦涉及到区间，最常见的就是前闭后开区间

# 1、切片操作的基本使用
# a = [1,2,3,4]
# print(a[1:3])

# # 2、使用切片的时候，省略边界
# a = [1,2,3,4]
# # 省略后边界，意思是从开始位置，一直取到整个列表结束
# print(a[1:])
#
# # 省略前边界，意思还、是从列表的 0 号元素开始取，一直取到结束的后边界
# print(a[:2])
#
# # 此处切片中的下标也可以写成负数
# print(a[:-1])
#
# # 还可以把开始边界和结束边界都省略掉？！得到的还是列表自身！
# print(a[:])

# 3、带有步长的切片操作
# 切片操作，还可以指定“步长”，range
# a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
# print(a[::1])
# print(a[::2])
# print(a[::3])
# print(a[1:-1:2])    # 从1开始到-1结束，步长设定为2

# 4、步长还可以是负数，当步长为负数的时候，意思是从后往前来取元素
# a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
# print(a[::-1])  # 从后往前来取元素
# print(a[::-2])

# 5、当切片中的访问超出有效下标之后，不会出现异常！而是尽可能地把符合要求的元素给获取到！
a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(a[1:100])

# 不光列表，元组也是一样的，甚至前面的字符串也是可以通过切片操作取出其中的一部分的，所涉及到的规则都是一样的

4 ~> 遍历列表元素

4.1 概念

“遍历”指的是把元素一个一个的取出来，再分别进行处理。

4.2 理论

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4.2.1 最简单的办法就是使用 for 循环

alist = [1, 2, 3, 4]
for elem in alist:
    print(elem)

4.2.2 也可以使用 for 循环按照范围生成下标，按下标访问

alist = [1, 2, 3, 4]
for i in range(0, len(alist)):
    print(alist[i])

4.2.3 还可以使用 while 循环，手动控制下标的变化

alist = [1, 2, 3, 4]
i = 0
while i < len(alist):
    print(alist[i])
    i += 1

4.3 最佳实践

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# 列表的遍历操作

# 遍历：把一个列表里面的每个元素，都依次的取出来，并进行某种操作
# 就像老师上课点名，不重不漏
# 遍历 ==> 搭配循环

# 1、使用 for 循环来遍历列表（最常用的，不修改列表本身）
# elem就代表了列表里的每个元素，elem就是element这个单词的缩写
# a = [1,2,3,4,5]
# for elem in a:  # for in后面这个要求是一个可迭代对象（可以一个一个取出里面包含的元素）
#     print(elem) # 在这个遍历过程中，循环里面写的，不一定是打印，还可以是别的

# # 不会对原来的列表产生影响，只是修改了elem这个变量
# a = [1,2,3,4,5]
# for elem in a:  # for in后面这个要求是一个可迭代对象（可以一个一个取出里面包含的元素）
#     # print(elem) # 在这个遍历过程中，循环里面写的，不一定是打印，还可以是别的
#     elem = elem + 10
#
# print(a)

# 2、使用 for 循环遍历——通过下标的方式（如果想在遍历过程中修改列表的值，选择）
# a = [1,2,3,4,5]
# for i in range(0,len(a)):
#     print(a[i])

# 取到了实打实在列表里面的元素，会对原来的列表产生影响
# a = [1,2,3,4,5]
# for i in range(0,len(a)):
#     # print(a[i])
#     a[i] = a[i] + 10
#
# print(a)

# 3、使用 while 循环，通过下标遍历(想在遍历过程中对列表本身的值进行修改)
a = [1,2,3,4,5]
i = 0
while i < len(a):
    print(a[i])
    i += 1

5 ~> 新增元素：列表的插入操作

5.1 理论

5.1.1 使用 append 方法，向列表末尾插入一个元素（尾插）

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.append('hello')
print(alist)

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5.1.2 使用 insert 方法，向任意位置插入一个元素

insert 第一个参数表示要插入元素的下标。

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.insert(1, 'hello')
print(alist)

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5.1.3 什么是“方法（method）”

方法其实就是函数，只不过函数是独立存在的，而方法往往要依附于某个“对象"。

像上述代码alist.append，append就是依附于alist，相当于是"针对alist这个列表，进行尾插操作"。

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5.2 最佳实践

# 列表的插入操作

# 1、使用 append 往列表末尾新增一个元素（最常用）
# a = [1,2,3,4]   # 黄色波浪线警告：这个列表初始化可被替换成列表字面量（Pycharm自动识别出我们的代码不太科学）
# a.append(5)
# a.append('hello')   # 完成拼接操作
# # 不如直接 ——> a = [1,2,3,4,5,'hello']
# print(a)
#
# # 此处的append是搭配列表对象a，来一起使用的，而不是作为一个独立的函数
# # type,print,input,len,自定义函数...都是独立的函数
# # 这种要搭配对象来使用的函数（function），也叫做“方法”（method）
# # 此处，在我们Python中，对象就可以视为“变量”
#
# b = [5,6,7,8]
# b.append('world')
# print(b)

# 2、还可以使用 insert 方法，往列表的任意位置来新增元素
a = [1,2,3,4]
a.insert(1,'hello') # 第一个元素是位置，第二个元素是新增元素
a.insert(100,'world')   # 超出列表范围，会直接把元素放在列表末尾
print(a)

6 ~> 列表的查找和删除

6.1 查找元素

6.1.1 理论

6.1.1.1 使用 in 操作符，判定元素是否在列表中存在（返回值是布尔类型）
alist = [1, 2, 3, 4]
print(2 in alist)
print(10 in alist)

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6.1.1.2 使用 index 方法，查找元素在列表中的下标（返回值是一个整数）

如果元素不存在, 则会抛出异常。

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist.index(2))
print(alist.index(10))

6.1.2 最佳实践

# 列表的查找和删除
# 一、查找元素

# 1、使用 in 来判定某个元素是否在列表中存在
# a = [1,2,3,4]
# print(1 in a)   # 用 in 这样一个运算符就搞定了！
# print(10 in a)  # 存在返回True，不存在返回False
# print(1 not in a)
# print(10 not in a)

# 2、使用 index 方法来判定当前元素在列表当中的位置，得到了一个下标
# a = [1,2,3,4]
# print(a.index(2))   # 2的下标
# print(a.index(3))   # 3的下标
# print(a.index(10))  # 10的下标这里不存在，Python语言允许下标为负数，其他语言下标不能为负数，返回的是-1
# # 运行结果：抛出异常 ---> ValueError: 10 is not in list（10并不在列表当中）

6.2 删除元素

6.2.1 理论

6.2.1.1 使用 pop 方法删除最末尾元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop()
print(alist)

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6.2.1.2 pop 也能按照下标来删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop(2)
print(alist)

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6.2.1.3 使用 remove 方法，按照值删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.remove(2)
print(alist)

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6.2.2 最佳实践

# 列表的查找和删除
# 二、删除元素

# 1、使用 pop 删除列表中的最末尾的元素
# pop 和前面的 append 是正好相反的
# a = [1,2,3,4]
# a.pop()
# print(a)

# 2、使用 pop 还能删除列表中任意位置的元素，pop的参数可以传一个下标过去
# 根据下标来更加精确地进行删除
# a = [1,2,3,4]
# a.pop(1)
# print(a)

# 3、使用 remove 这个方法 —— 可以按照值来进行删除（不知道下标，但是知道删除的是谁也可以）
a = ['aa','bb','cc','dd']
a.remove('aa')
print(a)

7 ~> 连接链表：列表的拼接

7.1 理论

7.1.1 使用 + 能够把两个列表拼接在一起

此处的结果会生成一个新的列表，而不会影响到旧列表的内容。

alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
print(alist + blist)

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7.1.2 使用 extend 方法，相当于把一个列表拼接到另一个列表的后面

a.extend(b)，是把b中的内容拼接到a的末尾。不会修改b，但是会修改a。

alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
alist.extend(blist)
print(alist)
print(blist)

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7.1.3 None（什么都没有）

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7.2 最佳实践

# 列表的拼接

# 连接列表
# 1、使用 + 针对两个列表进行拼接
# a = [1,2,3,4]
# b = [5,6,7,8]
# c = a + b   # 拿 c 接受一下
# print(c)
# print(a)
# print(b)
# 使用 + 拼接列表的时候，只是针对当前列表内容生成了一个新的更大的列表，
# 旧的原来的 a 和 b 是不变的（原有列表的内容是不变的）

# 2、使用 extend 来进行拼接，这个拼接是把后一个列表的内容拼接到前一个列表里（会修改列表内容）
# 不需要再来一个额外的变量来接受 a + b 的返回值了
# a = [1,2,3,4]
# b = [5,6,7,8]
# a.extend(b) # 把 b 拼接到 a 的里面
# print(a)
# print(b)

# # 如果用一个变量 c 来接收一下 a + b 的返回值
# a = [1,2,3,4]
# b = [5,6,7,8]
# c = a.extend(b) # 把 b 拼接到 a 的里面
# print(a)
# print(b)
# print(c)
# 运行结果：None是一个特殊的变量的值，表示“啥都没有”
# extend 方法其实是没有返回值的！
# 拿一个变量来接收一个没有返回值的方法的返回值
# None非常类似于C语言里面的空指针NULL或者Java里面的null（空引用）

# 3、使用 += 来进行拼接
# a += b等价于a = a + b
# a.extend(b)则是直接把 b 的内容直接拼到了 a 的后面
# a += b 和 a.extend(b)有什么区别呢？
# a += b 相当于是 a 原来的内容（旧的值）不要了（回收了），把 a 回收之前列表里面的内容和 b 拼接到一个新的大的列表
# 这里涉及到重新赋值之后 a 原来内容的一个回收以及数据的一个拷贝构造，所以这个行为相对来说是更加低效的
# a.extend(b)相对来说更加高效，省去了数据拷贝和数据释放这样两个过程
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
a += b
print(a)
print(b)
# 多了三步操作
# 1、多了构造新的大列表的操作
# 2、多了把大的列表的值赋给 a 里面的操作
# 3、多了把 a 的旧值释放的操作

# a.extend(b)则是直接把 b 的内容直接拼到了 a 的后面
# 因此我们更倾向于用 extend 来完成列表的一个拼接工作

8 ~> 关于元组：元组的操作

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8.1 概念

元组的功能和列表相比，基本是一致的（区别后面艾莉丝会介绍）。

元组使用 () 来表示。

atuple = ( )
atuple = tuple()

8.2 理论

8.2.1 元组不能修改里面的元素，列表则可以修改里面的元素

因此，像读操作，比如访问下标、切片、遍历、in（是否存在），index（下标）、+等，元组也是一样支持的。

但是，像写入操作，比如修改元素、新增元素、删除元素、extend等，元组则不能支持。

另外，元组在Python中很多时候是默认的集合类型。例如，当一个函数返回多个值的时候——

def getPoint():
    return 10, 20
result = getPoint()
print(type(result))

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此处的 result 的类型，其实是元组。

8.2.2 问题来了，既然已经有了列表，为啥还需要有元组？

元组相比于列表来说，优势有两方面——

（1）假如你有一个列表，现在需要调用一个函数进行一些处理，但是你有不是特别确认这个函数是否会把你的列表数据弄乱，那么这时候传一个元组就安全很多。

（2）我们马上要介绍的字典，是一个键值对结构，要求字典的键必须是“可hash对象（字典本质上也是一个hash表）”，而 一个可hash对象的前提就是不可变。因此元组可以作为字典的键，但是列表不行。

8.3 最佳实践

# 元组的操作
# 元组在功能上和列表相比，基本上是一致的

# 1、创建元组
# 创建空的元组，并且打印元组的类型
# a = ()
# print(type(a))
# b = tuple() # 使用 tuple 这样一种方式来构造元组
# print(type(b))

# 2、创建元组的时候，指定初始值
# a = (1,2,3,4)   # 和列表很相似，只不过[]换成了()
# print(a)

# 3、元组中的元素也可以是任意类型的
# a = (1,2,'hello',True,[])
# print(a)

# 4、（对于元组来说，很多列表上的操作也是支持的）通过下标访问元组中的元素，下标也是从 0 开始，到 len - 1 结束
# a = (1,2,3,4)
# print(a[1])
# print(a[-1])    # 下标可以取负数，表示倒数第一个元素
# print(a[100])   # 超出列表范围和列表的行为类似，也会抛出异常，
# 运行结果报错 --> IndexError: tuple index out of range(元组的下标超出范围)

# 5、通过切片来获取元组中的一个部分
# a = (1,2,3,4)
# print(a[1:3])

# 6、（和列表类似）元组也同样使用 for 循环等方式来进行遍历元素
# a = (1,2,3,4)
# for elem in a:
#     print(elem)

# 7、可以使用 in 来判定元素是否存在，使用 index 查找元素的下标
# a =(1,2,3,4)
# print(3 in a)   # 判断是否存在
# print(a.index(3))   # 下标

# 8、可以使用 + 来拼接两个元组
# 构建新的可以，修改旧的不行 --> 有些修改性质的操作，元组是不支持的
# a = (1,2,3,4)
# b = (5,6,7,8)
# print(a + b)    # 拼出了一个更大的元组
# 这个拼接没有修改a、b，只是说基于a、b构建出了一个更大的新元组（旧的没有改）

# 上述这些行为，元组和列表都是一样的(没啥区别)
# 仔细观察：上面这些操作都是只读的 —— 这些操作只是在读取元组里面的值，而没有对元组进行修改
# 元组是“袋装的辣条”，这些操作是不行的

# 元组只是支持“读”的操作，不能支持“修改”类的操作
# a = (1,2,3,4)
# a[0] = 100
# 运行结果报错：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment（元组不支持修改操作）

# a.append(5)
# 运行结果报错：AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'（根本没有append这个方法）

# a.pop(0)
# 运行结果报错：AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'pop'（根本没有pop这个方法，也是不支持的）

# a.extend()
# 运行结果报错：AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'extend'

# 上面这些可能涉及到修改的方法写的时候Pycharm都没有补全出来，可见都不行，元组都不支持
# 元组和列表之间很大的一个区别就是：列表能读能修改，元组只能读

# 10、当进行多元赋值的时候，其实本质上是按照元组的方式来进行工作的！
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x,y

x,y = getPoint()    # 这里的x,y也是一个元组，只不过没写括号
print(type(getPoint()))
# 打印输出结果：<class 'tuple'> --> 元组

# 既然列表能读能修改，为什么还要搞一个只能读不能修改的元组能？
# 元组有它自己的用途——
# 协同开发的时候，一个程序员 A 实现一些功能，提供给程序员 B 来使用
# A 写完一些函数，让 B 去调用
# 函数要传参
# B 在传参的时候可能会纠结一个问题：我把我的参数传过去了，A 的函数里面是否会把我的参数的内容给改了呢？
# 如果使用元组作为参数，就可以避免这样的纠结，减少沟通成本

# 元组不能修改 ==> 不可变对象
# 不可变对象，是可以哈希的！--> 可以作为字典的键（之后介绍字典的时候会介绍关于“可不可哈希”）
# 反过来，不可哈希 --> 不可以作为字典的键
# 元组还有一些天然优势，比如不可变对象天然就是线程安全的

# 列表和元组最大的区别就是一个可修改一个不可修改，列表和元组都是属于日常开发中的一些常用的类型

9 ~> 列表和元组部分小结

列表和元组都是日常开发最常用到的类型，最核心的操作就是根据 [ ] 来按下标操作。
在需要表示一个“序列”的场景下，就可以考虑使用列表和元组。
如果元素不需要改变，则优先考虑元组。
如果元素需要改变，则优先考虑列表。

结尾

uu们，本文的内容到这里就全部结束了，艾莉丝再次感谢您的阅读！

结语：希望对学习Python相关内容的uu有所帮助，不要忘记给博主“一键四连”哦！

往期回顾：

【Python基础：语法第三课】Python 函数详解：定义、参数、返回值与作用域

🗡博主在这里放了一只小狗，大家看完了摸摸小狗放松一下吧！🗡
૮₍ ˶ ˊ ᴥ ˋ˶₎ა

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