Python 中的列表和元组的区别

列表和元组有许多共同的特点和优势，它们之间存在显著的区别和独特的特征，会影响它们的用法，例如可变性、性能和内存使用。 列表是可变的，这使得我们能够添加、删除或修改元素。

元组是不可变的，不允许修改或更改。在它们之间选择合适的数据类型取决于我们的需求，是希望修改数据还是优先考虑性能和内存效率。

什么是列表？

在 Python 中，列表是元素的有序、可变集合。它允许我们执行各种修改，如添加、删除或更改元素。

列表的特点

以下是 Python 列表的一些重要特点：

• 有序：列表中元素的顺序保持不变，索引从 0 开始。
• 可变：在可变数据类型中，我们可以编辑或更改元素。
• 动态：列表的大小可以动态地增长或收缩。
• 支持多种数据类型：列表可以包含各种不同数据类型的元素。
• 列表使用方括号（[]）进行声明。

让我们看一个在 Python 中创建列表的例子。

输出

Initialized list: [19, 23, 10, 'tpointtech', 7.8]
Data Type: <class 'list'>

说明

在上面的例子中，我们使用方括号 [] 创建了一个列表并打印了它。我们可以看到，初始化的列表包含整数、字符串和浮点数等不同的 数据类型。

什么是元组？

元组是元素的有序、不可变集合，这意味着一旦创建，其元素就不能更改。

元组的特点

以下是 Python 元组包含的一些特点：

• 有序：与列表一样，在元组中，元素具有特定的顺序，可以通过索引访问。
• 不可变：在不可变数据类型中，我们不能编辑或更改元素。
• 比列表快：由于元组是不可变的，Python 会优化它们的存储和处理。
• 支持多种数据类型：元组可以包含不同类型的元素。
• 元组使用圆括号（()）进行声明。

让我们看一个在 Python 中创建元组的例子。

输出

Initialized Tuple: (19, 23, 10, 'tpointtech', 7.8)
Data Type: <class 'tuple'>

说明

在上面的例子中，我们使用圆括号 () 创建了一个列表并打印了它。我们可以看到，初始化的元组包含整数、字符串和浮点数等不同的数据类型。我们打印了数据，即元组。

列表和元组之间的主要区别

以下是 Python 中列表和元组之间的主要区别：

可变性测试：列表 vs 元组

列表和元组的主要区别在于可变性。列表是可变数据类型，意味着其元素可以在初始化后进行更改、添加或删除。

另一方面，元组是不可变数据类型，在初始化后不能更改。任何尝试更改项的尝试都将导致错误。

输出

Given List: [14, 23, 39]
Modified List: [17, 23, 39]

Given Tuple: (14, 23, 39)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<file-name> n <cell line: 0>()
      9 tst_tpl = (14, 23, 39)
     10 print("Given Tuple:", tst_tpl)
---> 11 tst_tpl[0] = 17  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

说明

在上面的例子中，我们初始化了一个列表并使用索引来修改其元素。结果，列表被成功修改。而在元组的情况下，我们初始化了一个元组，但当我们尝试修改它时，可以看到返回了错误。

性能和内存比较：列表 vs 元组

与列表相比，元组通常更节省内存且速度更快。这是因为：

• 列表需要额外的内存分配来进行动态调整大小。
• 由于不可变性，元组以更优化的方式存储。

输出

104
80

说明

在上面的例子中，我们导入了 sys 模块并初始化了一个列表和一个元组。然后我们使用 getsizeof() 函数返回列表和元组的大小。结果，我们可以看到列表占用的内存比元组多。

何时使用列表？

当数据需要动态修改时（例如添加/删除元素），我们可以使用列表。当我们需要一个具有灵活操作的序列时，可以使用列表。在处理需要定期更新的大型数据集时，可以使用列表。

何时使用元组？

当数据应保持不变时（例如数据库记录、配置设置），使用元组。当性能是最重要因素且关键时，可以使用元组，因为元组速度更快且内存占用更少。元组还可以用作 字典 键，因为元组是可哈希的，而列表不是。

结论

我们已经学了很多关于列表和元组之间差异的知识。列表是元素的有序、可变集合。它允许我们执行各种修改，如添加、删除或更改元素，而元组是元素有序但不可变的集合，这意味着一旦创建，其元素就不能更改。

我们还通过表格了解了列表和元组之间的差异，这有助于我们简短地回顾这些差异。

Python 列表 vs 元组 - 常见问题解答

1. 为什么元组比列表快？

元组比列表快，因为它们是不可变的，这使得 Python 能够优化它们的存储和处理。由于元组不需要动态调整大小，因此其操作相对更有效。

2. 我们可以将列表转换为元组，反之亦然吗？

是的，我们可以使用 tuple() 函数将列表转换为元组，使用 list() 函数将元组转换为列表。

示例

让我们看一个例子

输出

Original List: [19, 24, 31]

List -> Tuple
New Tuple: (19, 24, 31)

Tuple -> List
New List: [19, 24, 31]

说明

在上面的例子中，我们初始化了一个列表，然后使用 tuple() 函数将列表转换为元组。然后我们使用 list() 函数将元组转换为列表。

3. 元组可以包含列表吗？

是的，元组可以包含列表作为元素。虽然元组本身是不可变的，但其中的列表仍然可以被修改。

示例

输出

(15, 23, [39, 14, 5])

说明

在上面的例子中，我们创建了一个包含列表的元组。然后我们使用索引来修改内部列表。结果，我们成功地更新了列表。所以，我们可以得出结论，元组内的列表是可以被修改的。

4. 元组可以用作字典键吗？

是的，元组可以用作字典键，因为它们是不可变的且可哈希的。但是，如果元组包含可变元素（如列表），则不能将其用作字典键。

示例

输出

Tuple as a Dictionary Key

5. 何时应该在列表之上使用元组？

当数据应保持不变时，可以使用元组（例如，在配置、数据库记录或固定元素集合中）。相比之下，当我们需要灵活性和频繁修改时，可以使用列表。