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由於其多功能性、可擴展性和簡單的語法,Python 已成為最流行的編程語言之一。在 Python 的數據結構中,有兩種​​往往會讓大多數人感到困惑:元組和列表。兩種數據結構都存儲數據,但它們在功能、性能和語法方面有所不同。

了解什麼使列表和元組不同對於優化代碼和選擇最適合您的用例的數據結構至關重要。在本文中,我們將對 Python 元組與列表進行並排比較,突出顯示它們之間的主要區別。讓我們直接進入吧!

Python 元組與列表:並排比較

特性TupleListSyntax使用圓括號使用方括號可變性 ImmutableMutableSpeedFasterSlowerOrder MaintenanceMaintainedNot maintainedMemory UsageSmallerLargerAccessibilityRandom AccessSequential Access

Python Tuples vs 列表:有什麼區別?

語法

元組和列表的語法不同。元組是使用括號創建的,而列表是使用方括號創建的。這似乎是一個小細節,但這是使它們與眾不同的重要區別。例如,要創建一個包含三個元素的元組,您可以這樣寫:

my_tuple=(1, 2, 3)

但是如果您想創建一個列表對於三個元素,您將使用方括號代替:

my_list=[1, 2, 3]

乍一看這似乎沒什麼大不了的,但知道其中的區別在 Python 中操作和處理數據時,這一點至關重要。

可變性

除了句法差異外,元組和列表在可變性方面也不同。元組是不可變的,這意味著一旦創建它們,它們的值就無法更改。

元組旨在存儲不應更改的相關數據,例如坐標、日期或設置。這種不變性是必不可少的,因為它有助於防止代碼中出現錯誤,並有助於確保您使用的數據保持一致。

列表是Python 中可用的最通用的數據類型。

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另一方面,列表是可變的,這意味著您可以根據需要添加、刪除或更改元素。這使得列表更適合存儲和操作可能隨時間變化的數據,例如用戶輸入、數據庫條目或計算結果。

與可變性相關的元組和列表之間的另一個關鍵區別是能夠更改其元素的順序。元組維護其元素的順序,這使它們非常適合存儲您希望以特定順序保留的相關數據。

另一方面,列表是無序的,這意味著您可以從列表中的任何位置添加或刪除元素,而不必擔心打亂其他元素的順序。

速度

就性能而言,元組明顯優於列表。它們的不變性意味著在添加或刪除元素時不需要調整它們的大小,這使得它們比列表快得多。這使得元組成為性能至關重要的大型數據集的絕佳選擇。

另一方面,列表速度較慢,因為它們可以在運行時調整大小,這使得它們比元組更靈活。然而,這種靈活性是以性能為代價的。

除了速度更快之外,元組在迭代和索引方面也比列表更快。這是因為元組具有允許更快處理的固定結構。這意味著,如果您需要對數據執行大量迭代或索引操作,元組是更好的選擇。

雖然在某些情況下它們可能比元組慢,但在某些情況下它們會更方便使用較小的數據集。它們在運行時調整大小的能力使它們比元組更靈活、更易於使用。

內存使用

元組不需要額外的空間,因此佔用的內存更小用於調整大小或附加元素。另一方面,列表消耗更多內存,因為它們可以動態改變大小,Python 需要分配額外的內存來適應這些變化。

這使得元組非常適合處理不太可能更改的數據結構,例如常量值或配置參數。

元組用於將多個項目存儲在一個變量中。

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通過減少內存使用,元組還可以幫助優化 Python 代碼的性能,尤其是在處理大型數據集時。因此,如果您正在使用內存密集型 Python 應用程序,請考慮使用元組而不是列表來減少內存使用並提高代碼性能。

輔助功能

元組和元組之間的另一個主要區別列表是可訪問性。元組支持隨機訪問,這允許您使用其索引號直接訪問元組中的任何元素。相反,列表不支持隨機訪問。

相反,您必須遍歷所有元素,直到找到所需的元素。這比隨機訪問需要更長的時間,使得訪問元組中的元素比訪問列表中的元素更快。

此外,元組被實現為指向對象的指針數組,而列表被實現為指向其他對象的對象的指針數組,因此在訪問元素時存在額外的間接級別一個列表。對於大多數用途,元組和列表之間的性能差異可以忽略不計。

但是,當應用程序規模較大時,速度的邊際差異會成倍增加,這可能導致顯著的計算時間收益或損失.因此,在決定使用元組還是列表之前,您應該考慮應用程序的規模。

Python 元組與列表:6 個必須知道的事實

元組可以用作字典鍵,而列表不能.這是因為元組是不可變的,它們的值無法更改,因此適合用作鍵。元組通常用於從 Python 中的函數返回多個值。例如,計算矩形面積和周長的函數可以返回包含面積和周長的元組。列表可以包含不同數據類型的元素,而元組通常包含相同數據類型的元素。元組支持索引和切片,就像列表一樣,它允許您輕鬆訪問單個元素或元素的子集。Python 數組類似於列表,但它們更有效,因為它們存儲在連續的內存位置。然而,數組只能包含一種類型的數據。當您不希望變量在運行時發生變化時,元組很有用。這方面的一個例子是程序中的配置文件。

Python 元組與列表:哪個更好?您應該選擇哪一個?

元組和列表各有其獨特的用例,了解如何使用它們很重要。使用列表時要記住的一件事是它們容易出錯或未經授權的更改。

元組的不變性確保數據保持不變並防止意外修改,而列表可能容易出錯或未經授權的更改。例如,如果將列表傳遞給函數並在函數內修改它,函數外的原始列表也會受到影響,這可能會導致不希望的結果。

使用元組作為函數參數可以幫助您避免這個問題,因為它們是不可變的並且不能在函數內更改。現在,讓我們看一下您最好使用一個或另一個的具體實例。

Python 元組與列表:何時分別使用元組

一般來說,元組最適用於需要不隨時間變化的有序元素集合的情況,例如作為地圖上的坐標或點。它們也適用於存儲靜態異構數據,例如特定實體的元數據,例如一個人的生物數據。

元組是不可變的這一事實意味著您可以確保您存儲的數據將保持不變,這在處理敏感或機密信息時尤為重要。

列表,同時,更適合存儲同質數據以及需要有序集合元素的情況,這些元素會隨時間變化,例如用戶在遊戲中的點數。由於列表是可變的,您可以根據需要輕鬆添加或刪除元素,使它們成為動態數據的絕佳選擇。

話雖如此,元組和列表之間的選擇取決於您的具體要求蟒蛇程序。因此,了解它們各自的差異和用例後,您現在應該能夠為任何用例選擇最合適的數據結構。

Python 元組與列表:5 個主要差異和何時使用每個 FAQ(常見問題)

元組和列表可以互換使用嗎?

雖然元組和列表可能看起來很相似,但它們不能互換使用。元組最適用於需要不隨時間變化的有序元素集合的情況,而列表更適合需要隨時間變化的有序元素集合的情況。

訪問元組或列表中的元素是否更快?

在 Python 中,元組比列表訪問更快,因為它們支持隨機訪問,這意味著您可以直接訪問其中的任何元素元組使用其索引號。

相比之下,列表不支持隨機訪問,因此您必須遍歷所有元素,直到到達所需的元素,這需要更長的時間。

如何將元組轉換為列表,反之亦然?

您可以使用 list() 函數將元組轉換為列表。例如,如果您想將元組轉換為列表,您可以鍵入:list(my_tuple)。要將列表轉換為元組,您可以使用 tuple() 函數。例如,如果您想將列表轉換為元組,您可以鍵入tuple(my_list)

我可以將項目添加到元組中嗎?

不,您不能將項目添加到元組中,因為它是不可變的。如果需要向集合中添加新元素,則應改用列表。

元組和字典有什麼區別?

元組和字典之間的主要區別在於,元組存儲一系列沒有標籤的元素,而字典存儲帶有標籤的元素。

By Maxwell Gaven

我在 IT 行業工作了 7 年。 觀察 IT 行業的不斷變化很有趣。 IT 是我的工作、愛好和生活。