Python处理字符串和元组不可变性

我们可以通过索引来改变列表中元素的内容，比如：

names = ['鲁班七号', '蔡文姬', '甄姬', '亚瑟', '兰陵王']
2names[0] = '后裔'
3print(names)
4# 输出：['后裔', '蔡文姬', '甄姬', '亚瑟', '兰陵王']

但字符串一旦创建后是不可改变的，这个属性和元组类似，通过索引来改变字符串中元素就会报错：

name = '鹿班七号'
2name[0] = '鲁'
3print(name)
4# 报错：TypeError: 'str' does not support item assignment on line 2

那么我们怎样才能修改字符串的内容呢？答案是使用字符串分片和拼接去生成一个新的字符串，看个例子：

name = '鹿班七号'
2new_name = '鲁' + name[1:]
3print(new_name)
4# 输出：鲁班七号

元组和列表非常相似。不同之处在于，外观上：列表是被方括号包裹起来的，而元组是被 圆括号 包裹起来的。本质上：列表里的元素可修改，元组里的元素是 不可以“增删改” 的。

还有一个微妙的地方要注意，就是只有一个元素的元组，在格式上与列表是不同的。仅一个元素 x 的列表写成 [x], 但仅一个元素的元组要在括号内多写个逗号：(x,)。

这是因为 Python 中，圆括号承担的语法功能太多了，可以用来表示元组，也可以用于当数学运算中的小括号。(x) 这样的写法，Python 会优先理解成数学运算的小括号，所以光秃秃的 (x) 对 Python 来说就是一个套了个小括号的数学运算表达式。我们来看看代码：

single = (1,)
2print(type(single))
3# 输出：<class 'tuple'>

函数的多返回值返回其实就是一个元组

def new_kids():
2  kid1 = '野原新之助'
3  kid2 = '风间彻'
4  kid3 = '佐藤正男'
5  kid4 = '樱田妮妮'
6  # 多个值在 return 后并列，用英文逗号间隔开
7  return kid1, kid2, kid3, kid4
8
9print(new_kids())
10print(type(new_kids()))
11# 输出：
12# ('野原新之助', '风间彻', '佐藤正男', '樱田妮妮')
13# <class 'tuple'>

有了元组这种相对稳定的数据结构，我们就再也不怕手滑把数据改掉啦！

如果真的非要去改元组内部的数据，将会报错的哦：

students = ('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')
2
3students.append('史湘云')
4# 报错：AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
5# （属性错误：元组对象没有 append 属性）
6# 补充说明：关于“对象”“属性”，我们在后面的课程会说
7
8students[2] = '袭人'
9# 报错：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
10#（类型错误：元组对象不支持给其中元素赋值）
11
12del students[1]
13# 报错：TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion
14# （类型错误：元组对象不支持删除操作）

除了上述例子外，其它的用于增加、修改或删除语句和方法都不能用在元组上。但是，由于查询与分片操作并不会改变数据，所以我们说的两种列表元素的查询方式以及分片操作，在元组中是可用的。

students = ('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')
2
3print(students[1])
4# 输出：贾宝玉
5
6print(students.index('贾宝玉'))
7# 输出：1
8
9print(students[:2])
10# 输出：('林黛玉', '贾宝玉')

列表运算符，元组也都支持。用 in 查询元素是否在元组内；用 + 将两个元组叠加生成新元组；用 * 生成元素重复循环多次的新元组。

students = ('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')
2
3daiyu_in = '林黛玉' in students
4print(daiyu_in)
5# 输出：True
6
7students_plus = students + students
8print(students_plus)
9# 输出：('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗', '林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')
10
11students_triple = students * 3
12print(students_triple)
13# 输出：('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗', '林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗', '林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')

如果真的有特殊需求，需要修改元组中的元素怎么办？

在这里有一个思路，可以先用 list() 函数把元组转换成列表，相当于给数据“解锁”，将元素修改完毕后，再用 tuple() 函数转换回元组，相当于“重新上锁”。

students = ('林黛玉', '贾宝玉', '薛宝钗')
2
3# 用 list() 函数给数据“解锁”，生成一个相同元素的新列表
4students_list = list(students)
5
6# 在新列表中修改元素
7students_list[0] = '妙玉'
8
9# 两次给数据“上锁”
10students = tuple(students_list)
11
12print(students)
13# 输出：('妙玉', '贾宝玉', '薛宝钗')

总结：列表和元组的区别，就好比我们四大发明中的活字印刷和石碑。两者都可以刻字，但是前者的各个字模可以根据需要随意调整，适用于书本、传单等内容变化较多的内容。石碑是一块完整的石板，一旦刻好就不能再变，适用于要长期保存的重要内容。

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