4.2 Tuple（元组）

Tuple又叫元组，是一个线性结构，它的表达形式是这样的：

即用一个圆括号括起来的一串对象就可以创建一个Tuple，之所以说它是一个线性结构是因为在元组中元素是有序的，比如我们可以这样去访问它的内容：

这段代码会输出：

这里可以看到，我们通过“[]”运算符直接访问了Tuple的内容，这个运算符在上一章已经见过了，但是没有深入讲解。这里先详细学习切片操作符，因为它是一个非常常用的运算符，尤其在Tuple和List中应用广泛。

4.2.1 切片

1.背景

切片操作符和C/C++的下标运算符非常像，但是在C/C++中，“[]”只能用来取出指定下标的元素，所以它在C/C++中叫作下标运算符。

在Python中，这个功能被极大地扩展了——它不但能取一个元素，还能取一串元素，甚至还能隔着取、倒着取、反向取等。由于取一串元素的操作更像是在切片，所以我们称它为切片操作符。

灵活使用切片操作符，往往可以大大简化代码，这也是Python提供的便利之一。

2.取一个元素

如果有一个Tuple，并且我们想取出其中一个元素，可以使用具有一个参数的下标运算符：

绝大部分编程语言下标都是从0开始的，也就是说在Python中对于一个有n个元素的Tuple，自然数下标的范围是0～n-1。

所以这里会输出tuple1中下标为2的第3个元素：

这是切片操作符最简单的形式，它只接收一个参数就是元素的下标，也就是上面例子里的2。

特别地，Python支持负数下标表示从结尾倒着取元素，比如如果想取出最后一个元素：

但是要注意的是负数下标是从-1开始的，所以对于一个含有n个元素的Tuple，它的负数下标范围为-1～-n，因此这里得到的是下标为4的最后一个元素，输出为：

如果我们取了一个超出范围的元素：

那么Python解释器会抛出一个IndexError异常：

这个异常的详细信息是下标超出了范围。如果遇到这种情况，需要检查一下代码是不是访问了不存在的下标。

3.取连续的元素

先看一个例子：

这段代码会输出：

我们会发现结果仍然是一个Tuple，由第1个到第4个元素之间的元素构成，其中包含第1个元素，但是不包含第4个元素。

这种切片操作接收两个参数，开始下标和结束下标，中间用分号隔开，也就是上面例子中的0和3，但是要注意的是元素下标区间是左闭右开的。如果对之前讲循环时候的range还有印象的话，可以发现它们的区间都是左闭右开的，这是Python中的一个规律。

特殊地，如果从第0个元素开始取，或者要一直取到最后一个，我们可以省略相应的参数，比如：

第一句表示从第1个元素取到第3个元素，第二句表示从第4个元素取到最后一个元素，所以输出为：

同样地，这里也可以使用负下标，比如：

表示从第1个元素取到倒数第2个元素，所以输出为：

4.以固定间隔取连续的元素

上述取连续元素的操作其实还可以进一步丰富，比如下面这个例子：

这段代码会输出：

这里表示的含义就是从第2个元素取到第5个元素，每2个取第1个元素。于是我们取出了第2个和第4个元素。这也是切片操作符的完整形式，即[开始：结束：间隔]，例如上面的[1:4:2]。

特殊地，这个间隔可以是负数，表示反向间隔，例如：

这句代码会输出：

可以看出就是翻转了整个Tuple。

4.2.2 修改

这里说的“修改”并不是原位的修改，因为Tuple的元素一旦指定就不可再修改，而是通过创建一个新的Tuple来实现修改，比如下面这个例子：

这段代码会输出：

可以看到我们通过创建tuple3和tuple4，“修改”了tuple1和tuple2。

同时要注意的是，之前在讲字符串的时候提到的加法和乘法对Tuple的操作也是类似的，效果分别是两个Tuple元素合并为一个新的Tuple和重复自身元素返回一个新的Tuple。

4.2.3 遍历

遍历有两种方法：

这段代码会输出：

这里，在print函数中加了一个使结束符为空的参数，这个用法会在下一章函数中讲到，这里只要知道这样会使print不再自动换行就可以了。

我们可以通过一个for循环或者while循环直接顺序访问元组的内容。显然for循环不仅可读性高而且更加简单，在大多数情况下应该优先采用for循环。

另外值得一提的是，之所以Tuple可以这样用for遍历是因为Tuple包括后面马上要提到的List和Dict对象本身是可迭代的对象，这个概念之后会细讲，这里只要学会for循环的用法就可以了。

4.2.4 查找

在Tuple中查找元素可以用in，比如：

这段代码会输出：

in是一个使用广泛的用于判断包含的运算符，类似地还有not in。in的作用就是判断特定元素是否在某个对象中，如果包含就返回True，否则返回False。

4.2.5 内置函数

此外有一些内置函数可以作用于Tuple上，比如：

从上到下分别是求tuple1的长度、tuple1中最大的元素、tuple2中最小的元素。

这些函数对接下来即将讲到的List和Dict也有类似的作用。