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Python中的列表和元组

zhangyuhu included in python
   1359 words   3 minutes 

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1. 列表和元组

相同点：

  • 列表和元组，都是一个可以放置任意数据类型的有序集合。

不同点：

  • 列表是动态的，长度大小不固定，可以随意地增加、删减或者改变元素（mutable）。
  • 而元组是静态的，长度大小固定，无法增加删减或者改变（immutable）。
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l = [1, 2, 3, 4]
l[3] = 40 # 和很多语言类似，python 中索引同样从 0 开始，l[3] 表示访问列表的第四个元素
l
[1, 2, 3, 40]

tup = (1, 2, 3, 4)
tup[3] = 40
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

想对已有的元组做任何"改变“ 只能创建新的元组，对于列表来说，由于其是动态的，我们只需简单地在列表末尾，加入对应元素就可以了。

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tup = (1, 2, 3, 4)
new_tup = tup + (5, ) # 创建新的元组 new_tup，并依次填充原元组的值
new _tup
(1, 2, 3, 4, 5)

l = [1, 2, 3, 4]
l.append(5) # 添加元素 5 到原列表的末尾
l
[1, 2, 3, 4, 5]

2. Python 中的列表和元组都支持负数索引

Python 中的列表和元组都支持负数索引，-1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第二个元素。

3. 列表和元组都支持切片操作

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l = [1, 2, 3, 4]
l[1:3] # 返回列表中索引从 1 到 2 的子列表
[2, 3]

tup = (1, 2, 3, 4)
tup[1:3] # 返回元组中索引从 1 到 2 的子元组
(2, 3)

4. 列表和元组都可以随意嵌套

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l = [[1, 2, 3], [4, 5]] # 列表的每一个元素也是一个列表

tup = ((1, 2, 3), (4, 5, 6)) # 元组的每一个元素也是一元组

5. 两者也可以通过 list() 和 tuple() 函数相互转换

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list((1, 2, 3))
[1, 2, 3]

tuple([1, 2, 3])
(1, 2, 3)

6. 列表和元组常用的内置函数

  • count(item) 表示统计列表 / 元组中 item 出现的次数。
  • index(item) 表示返回列表 / 元组中 item 第一次出现的索引。
  • list.reverse() 和 list.sort() 分别表示原地倒转列表和排序（注意，元组没有内置的这两个函数)。
  • reversed() 和 sorted() 同样表示对列表 / 元组进行倒转和排序，但是会返回一个倒转后或者排好序的新的列表 / 元组。
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l = [3, 2, 3, 7, 8, 1]
l.count(3)
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l.index(7)
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l.reverse()
l
[1, 8, 7, 3, 2, 3]
l.sort()
l
[1, 2, 3, 3, 7, 8]

tup = (3, 2, 3, 7, 8, 1)
tup.count(3)
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tup.index(7)
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list(reversed(tup))
[1, 8, 7, 3, 2, 3]
sorted(tup)
[1, 2, 3, 3, 7, 8]

7. 列表和元组存储方式的差异

列表的存储空间略大于元组。

列表是动态的、可变的，它需要存储指针，来指向对应的元素，为了减小每次增加 / 删减操作时空间分配的开销，Python 每次分配空间时都会额外多分配一些，这样的机制（over-allocating）保证了其操作的高效性：增加 / 删除的时间复杂度均为 O(1)。。元组长度大小固定，元素不可变，所以存储空间固定。

8. 列表和元组的性能

列表的性能略逊于元组。

9. 列表和元组的使用场景

1. 如果存储的数据和数量不变，比如你有一个函数，需要返回的是一个地点的经纬度，然后直接传给前端渲染，那么肯定选用元组更合适。

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def get_location():
    .....
    return (longitude, latitude)

2. 如果存储的数据或数量是可变的，比如社交平台上的一个日志功能，是统计一个用户在一周之内看了哪些用户的帖子，那么则用列表更合适。

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viewer_owner_id_list = [] # 里面的每个元素记录了这个 viewer 一周内看过的所有 owner 的 id
records = queryDB(viewer_id) # 索引数据库，拿到某个 viewer 一周内的日志
for record in records:
    viewer_owner_id_list.append(record.id)
Updated on 2023-01-19
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