1. 定義

列表和元組，都是一個(gè)可以放置任意數(shù)據(jù)類(lèi)型的有序集合。

在大多數(shù)編程語(yǔ)言中，集合內(nèi)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須保持一致，但在 Python 的列表與元組中，沒(méi)有這個(gè)約束。

示例

列表 List = [‘Tom’, 22, 33, ‘tony’]

元組 Tuple = (‘China’, 10)

如上列表與元組的示例，列表與元組集合內(nèi)同時(shí)存放了 int 類(lèi)型和 string 類(lèi)型的元素

2. 區(qū)別

列表是動(dòng)態(tài)的，長(zhǎng)度大小不固定，可以隨意地新增、刪除、修改集合內(nèi)元素

input:

test_list = ['Tom', 22, 33, 'tony']
test_tuple = ('jack', 10)
# test_list新增元素
test_list.append('100')
test_list.append('200')
print(test_list)
# test_list修改元素
test_list[0] = 'xiaomin'
print(test_list)
# test_list刪除元素
test_list.pop()
print(test_list)

output:

['Tom', 22, 33, 'tony', '100', '200']
['xiaomin', 22, 33, 'tony', '100', '200']
['xiaomin', 22, 33, 'tony', '100']

從輸入，輸出可以證明列表支持集合內(nèi)元素的新增、刪除、修改

元組是靜態(tài)的，長(zhǎng)度大小固定，不可以新增、刪除、修改集合內(nèi)元素

input:

test_tuple = ('jack', 10)
# test_tuple修改元素
test_tuple[0] = 'xiaomin'
print(test_tuple)

output:

Traceback (most recent call last):
  File "test001.py", line 5, in <module>
    test_tuple[0] = 'xiaomin'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

從輸入，輸出可以證明元組不支持集合內(nèi)元素的修改，新增和刪除也不支持，大家可以自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)下。

這也證明了Python中元組是靜態(tài)不可變的。如果就想在原有元組集合中添加元素，有沒(méi)有辦法可以實(shí)現(xiàn)呢？

答案：“有的”，見(jiàn)如下示例

input:

test_tuple = ('jack', 10)
new_test_tuple = test_tuple + (20, 'xiaomin')
print(new_test_tuple)

output:

('jack', 10, 20, 'xiaomin')

雖然能實(shí)現(xiàn)想要的效果，但并不是真正意義上的原元組集合基礎(chǔ)上元素的添加，而是創(chuàng)建了一個(gè)新的元組 new_test_tuple 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3. 索引

Python 中的列表和元組都支持正負(fù)數(shù)索引，正常索引區(qū)間，非正常索引區(qū)間取值。驗(yàn)證如下：

input:

test_list = [100, 200, 300, 400, 500]
# 列表支持區(qū)間索引取值: 取索引下標(biāo)為1至倒數(shù)第2個(gè)元素之間的所有元素，規(guī)則：左閉右開(kāi)
print(test_list[1:-1])
# 列表支持單個(gè)正數(shù)索引取值: 取正數(shù)第2個(gè)元素
print(test_list[2])
# 列表支持單個(gè)負(fù)數(shù)索引取值: 取倒數(shù)第2個(gè)元素
print(test_list[-2])
# 列表支持非區(qū)間索引取值: 從倒數(shù)第2個(gè)元素一直往前取所有
print(test_list[:-1])
print("*" * 20)
test_tuple = ('jack', 10, 20, 'tom')
# 元組支持區(qū)間索引取值: 取索引下標(biāo)為1至倒數(shù)第2個(gè)元素之間的所有元素，規(guī)則：左閉右開(kāi)
print(test_tuple[1:-1])
# 元組支持單個(gè)正數(shù)索引取值: 取正數(shù)第2個(gè)元素
print(test_tuple[2])
# 元組支持單個(gè)負(fù)數(shù)索引取值: 取倒數(shù)第2個(gè)元素
print(test_tuple[-2])
# 元組支持非區(qū)間索引取值: 從倒數(shù)第2個(gè)元素一直往前取所有
print(test_tuple[:-1])

output:

[200, 300, 400]
300
400
[100, 200, 300, 400]
********************
(10, 20)
20
20
('jack', 10, 20)

4. 嵌套 & 數(shù)據(jù)類(lèi)型強(qiáng)轉(zhuǎn)

列表和元組都可以隨意嵌套和數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，見(jiàn)如下示例。

1). 嵌套

input:

# 列表內(nèi)的元素支持嵌套，元素可以是一個(gè)列表
test_list = [[100, 200, 300], [400, 500]]
print("test_list列表中第1個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型，{}".format(type(test_list[0])))
# 元組內(nèi)的元素支持嵌套，元素可以是一個(gè)元組
test_tuple = (('jack', 10, 20, 'tom'), (4, 5, 6))
print("test_tuple列表中第1個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型，{}".format(type(test_tuple[0])))

output:

test_list列表中第1個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型，<class 'list'>
test_tuple列表中第1個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型，<class 'tuple'>

2). 數(shù)據(jù)類(lèi)型強(qiáng)轉(zhuǎn)

input:

test_list = [100, 200, 300]
print("test_list列表使用tuple()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素輸出結(jié)果為：{}".format(tuple(test_list)))
print("test_list列表使用tuple()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素所屬數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出結(jié)果為：{}".format(type(tuple(test_list))))
print("*" * 60)
test_tuple = ('jack', 10, 20, 'tom')
print("test_tuple元組使用list()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素輸出結(jié)果為：{}".format(list(test_tuple)))
print("test_tuple元組使用list()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素所屬數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出結(jié)果為：{}".format(type(list(test_tuple))))

output:

test_list列表使用tuple()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素輸出結(jié)果為：(100, 200, 300)
test_list列表使用tuple()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素所屬數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出結(jié)果為：<class 'tuple'>
************************************************************
test_tuple元組使用list()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素輸出結(jié)果為：['jack', 10, 20, 'tom']
test_tuple元組使用list()函數(shù)進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)后，元素所屬數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出結(jié)果為：<class 'list'>

5. 常用內(nèi)置函數(shù)

1). count(item)

表示統(tǒng)計(jì)列表 / 元組中 item(元素) 出現(xiàn)的次數(shù)

input:

test_list = [100, 200, 300, 100, 400]
test_tuple = ('jack', 10, 20, 'tom', 10, 20, 10)
print("test_list列表中統(tǒng)計(jì)元素100出現(xiàn)的次數(shù)為：{}".format(test_list.count(100)))
print("test_tuple元組中統(tǒng)計(jì)元素10出現(xiàn)的次數(shù)為：{}".format(test_tuple.count(10)))

output:

test_list列表中統(tǒng)計(jì)元素100出現(xiàn)的次數(shù)為：2
test_tuple元組中統(tǒng)計(jì)元素10出現(xiàn)的次數(shù)為：3

2). index(item)

表示返回列表 / 元組中 item(元素) 第一次出現(xiàn)的索引值

input:

test_list = [100, 200, 300, 100, 400]
test_tuple = ('jack', 10, 20, 'tom', 10, 20, 10)
print("test_list列表中返回元素100第1次出現(xiàn)的索引值為：{}".format(test_list.index(100)))
print("test_tuple元組中返回元素10第1次出現(xiàn)的索引值為：{}".format(test_tuple.index(10)))

output:

test_list列表中返回元素100第1次出現(xiàn)的索引值為：0
test_tuple元組中返回元素10第1次出現(xiàn)的索引值為：1

3). list.reverse()

表示原地倒轉(zhuǎn)列表（注意：元組沒(méi)有這個(gè)內(nèi)置函數(shù))

input:

test_list = [100, 200, 300, 100, 400]
test_list.reverse()
print("test_list列表原地倒轉(zhuǎn)后返回元素為：{}".format(test_list))

output:

test_list列表原地倒轉(zhuǎn)后返回元素為：[400, 100, 300, 200, 100]

4). list.sort()

表示排序列表（注意：元組沒(méi)有這個(gè)內(nèi)置函數(shù))

input:

test_list = [100, 200, 300, 100, 400]
test_list.sort()
print("test_list列表原地倒轉(zhuǎn)后返回元素為：{}".format(test_list))

output:

test_list列表原地倒轉(zhuǎn)后返回元素為：[100, 100, 200, 300, 400]

6. 存儲(chǔ)方式

PS: 以下示例使用的是 Python3.9版本

input:

test_list = [100, 200, 300]
print("初始化相同元素，列表所占用的大小為：{}".format(test_list.__sizeof__()))
test_tuple = (100, 200, 300)
print("初始化相同元素，元組所占用的大小為：{}".format(test_tuple.__sizeof__()))

output:

初始化相同元素，列表所占用的大小為：104
初始化相同元素，元組所占用的大小為：48

從輸出結(jié)果可以看到，初始化相同元素，但是元組的存儲(chǔ)空間，卻比列表要少56字節(jié)，這是由于什么原因?qū)е碌哪兀?/p>

1). 存儲(chǔ)指針占用：8字節(jié)

因?yàn)榱斜硎莿?dòng)態(tài)的，所以它需要存儲(chǔ)指針，來(lái)指向?qū)?yīng)的元素（上述例子中，對(duì)于int型，存儲(chǔ)指針占用：8字節(jié)）

2). 分配8字節(jié)長(zhǎng)度用于追蹤列表空間使用情況

由于列表可變，所以需要額外存儲(chǔ)已經(jīng)分配的長(zhǎng)度大?。?字節(jié)，用于實(shí)時(shí)追蹤列表空間的使用情況，當(dāng)空間不足時(shí)，及時(shí)分配額外空間

3). 預(yù)留3個(gè)元素的存儲(chǔ)空間共24字節(jié)

因?yàn)榱斜硎莿?dòng)態(tài)的，需要提前預(yù)留3個(gè)元素的存儲(chǔ)空間，每個(gè)元素是8字節(jié)，可以大大節(jié)省頻繁分配空間的開(kāi)銷(xiāo)

4). 空列表占用空間比空元組占用空間多16字節(jié)

空列表所占用的大小為：40字節(jié)，空元組所占用的大小為：24字節(jié)

所以，最終列表比元組多占用的 56字節(jié) = 8字節(jié) + 8字節(jié) + 24字節(jié) + 16字節(jié)

PS:

元組長(zhǎng)度大小固定，元素不可變，所以存儲(chǔ)空間固定，空元組占用24字節(jié)，在初始化3個(gè)元素時(shí)，每個(gè)元素占用8字節(jié)，最終共占用48字節(jié)。

從上面的示例可知，元組要比列表更加輕量級(jí)一些，所以總體上而言，元組的性能速度要略優(yōu)于列表。

到此這篇關(guān)于深入剖析Python的列表和元組的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python的列表和元組內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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