upd:

18.03.2024

104.2 K

Кортежи в Python (tuple)

По своей природе они очень схожи со списками, но, в отличие от последних, являются неизменяемыми.

# кортеж
immutable_tuple = (4, 5, 6)
immutable_tuple[0] = 404
 
> 
Traceback (most recent call last):
  immutable_tuple[0] = 404
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

# список
mutable_list = [7, 8, 9]
mutable_list[0] = 1
print(mutable_list)
 
> [1, 8, 9]

Как видно, в литеральной форме кортеж python 3 записывается в виде последовательности элементов в круглых скобках, в то время как для списков характерны квадратные.

👉 Некоторые особенности кортежей:

они упорядочены по позициям;
tuple могут хранить и содержать внутри себя объекты любых типов (и даже составных);
доступ к элементам происходит по смещению, а не по ключу;
в рамках этой структуры данных определены все операции, основанные на применении смещения (индексирование, срез);
кортежи поддерживают неограниченное количество уровней вложенности;
кортежи хранят указатели на другие объекты, а значит их можно представлять, как массивы ссылок;
они позволяют очень просто менять местами значения двух переменных.

x = 100
y = 200
x, y = y, x

print(x)
> 200

print(y)
> 100

Примеры кортежей

# пустой кортеж
empty_tuple = ()
 
# кортеж из 4-х элементов разных типов
four_el_tuple = (36.6, 'Normal', None, False)
 
# пример tuple, что содержит вложенные элементы
nested_elem_tuple = (('one', 'two'), ['three', 'four'], {'five': 'six'}, (('seven', 'eight'), ('nine', 'ten')))
print(nested_elem_tuple)
 
> (('one', 'two'), ['three', 'four'], {'five': 'six'}, (('seven', 'eight'), ('nine', 'ten')))

Зачем использовать кортеж вместо списка

Тем, кто уже успел познакомиться со списками в Python, может показаться не очевидным смысл использования кортежей. Ведь фактически, списки могут делать всё то же самое и даже больше. Это вполне естественный вопрос, но, разумеется, у создателей языка найдётся на него ответ:

Неизменяемость — именно это свойство кортежей, порой, может выгодно отличать их от списков.
Скорость — кортежи быстрее работают. По причине неизменяемости кортежи хранятся в памяти особым образом, поэтому операции с их элементами выполняются заведомо быстрее, чем с компонентами списка.
Безопасность — неизменяемость также позволяет им быть идеальными кандидатами на роль констант. Константы, заданные кортежами, позволяют сделать код более читаемым и безопасным.
Использование tuple в других структурах данных — кортежи применимы в отдельных структурах данных, от которых python требует неизменяемых значений. Например ключи словарей (dicts) должны состоять исключительно из данных immutable-типа.

💡 Кроме того, кортежи удобно использовать, когда необходимо вернуть из функции несколько значений:

def get_status(service_name):
    return None, f"service {service_name} is OK!"

print(type(get_status('nginx')))
> <class 'tuple'>

error, message = get_status('nginx')
print(error)
print(message)
> None
> service nginx is OK!

Работа с кортежами

Создание

Как и другие коллекции языка Питон, кортеж можно создать двумя способами.

Способ №1: Литеральное объявление:

literal_creation = ('any', 'object')

print(literal_creation)
> ('any', 'object')
 
print(type(literal_creation))
> <class 'tuple'>

Способ №2: Через функцию tuple():

tuple_creation = tuple('any iterable object')

print(tuple_creation)
> ('a', 'n', 'y', ' ', 'i', 't', 'e', 'r', 'a', 'b', 'l', 'e', ' ', 'o', 'b', 'j', 'e', 'c', 't')
 
print(type(tuple_creation))
> <class 'tuple'>

💁‍♀️ Важно, чтобы аргумент, передаваемый в tuple() был итерируемым объектом:

incorrect_creation = tuple(777)

>
Traceback (most recent call last):
  incorrect_creation = tuple(777)
TypeError: 'int' object is not iterable

Упаковка

Упаковкой кортежа называют присваивание его какой-то переменной, что, по сути, совпадает с операцией объявления.

Стоит обратить внимание 2 момента:

Выражения some_tuple = (11, 12, 13) и some_tuple = 11, 12, 13 тождественны.
Для объявления кортежа, включающего один единственный элемент, нужно использовать завершающую запятую:

is_tuple = ('a',)
is_tuple_too = 'b',
not_a_tuple = 'c'
 
print(type(is_tuple))
print(type(is_tuple_too))
print(type(not_a_tuple))
 
> <class 'tuple'>
> <class 'tuple'>
> <class 'str'>

Распаковка

Обратная операция, смысл которой в том, чтобы присвоить значения элементов кортежа отдельным переменным.

notes = ('Do', 'Re', 'Mi', 'Fa', 'Sol', 'La', 'Si')
do, re, mi, fa, sol, la, si = notes
print(mi)

> Mi

Количество переменных должно совпадать с числом элементов tuple

Однако, если необходимо получить лишь какие-то отдельные значения, то в качестве "ненужных" переменных позволено использовать символ нижнего подчеркивания "_":

night_sky = 'Moon', 'Stars'
moon, _ = night_sky
print(moon)

> Moon

Обращение к элементу и поиск в кортеже

Обратиться к элементу кортежа можно по номеру его позиции. Причём как с начала, так и с конца:

# Mike - [0], Leo - [1], Don - [2], Raph - [3]
turtles = ('Mike', 'Leo', 'Don', 'Raph')
# Mike - [-4], Leo - [-3], Don - [-2], Raph - [-1]
 
print(turtles[1])
print(turtles[-2])
print(turtles[2] == turtles[-2])
> Leo
> Don
> True

Если элемент кортежа есть вложенный кортеж, то применяются дополнительные квадратные скобки (в зависимости от уровня вложенности). Например, чтобы обратиться ко второму элементу второго элемента, следует поступить так:

input_box = ('firstbox', (15, 150))
# помним про индексацию, ведущую своё начало с 0
print(input_box[1][1])

> 150

Узнать, присутствует ли объект среди элементов кортежа, можно с помощью оператора in:

song = ('Roses', 'are', 'Red')
print('Red' in song)
print('Violet' in song)
 
> True
> False

Сравнение

tuple_A = 2 * 2,
tuple_B = 2 * 2 * 2,
tuple_C = 'a',
tuple_D = 'z',
tuple_E = (42, 'maximum')
tuple_F = (42, 'minimum')
tuple_Z = 999,
 
# при сравнении кортежей, числа сравниваются по значению
print(tuple_A < tuple_B)

> True

# строки в лексикографическом порядке
print(tuple_C < tuple_D)

> True

# при равенстве элементов на одинаковых позициях, сравниваются элементы на следующих
print(tuple_E < tuple_F)

> True

# сравнение элементов продолжается до первого неравенства
print(tuple_Z < tuple_F)

> False

Перебор

Наиболее простым и очевидным способом перебрать элементы кортежа является обход его в цикле for:

my_tuple = ('Wise', 'men', 'say', 'only', 'fools', 'rush', 'in')

# Вывести все элементы кортежа
for word in my_tuple:
    print(word)
> 
Wise
men
say
only
fools
rush
in

Сортировка

Нет ничего проще, чем отсортировать готовый кортеж. В этом наш друг и помощник — прекрасная функция sorted():

not_sorted_tuple = (10**5, 10**2, 10**1, 10**4, 10**0, 10**3)
print(not_sorted_tuple)

> (100000, 100, 10, 10000, 1, 1000)

sorted_tuple = tuple(sorted(not_sorted_tuple))
print(sorted_tuple)


> (1, 10, 100, 1000, 10000, 100000)

Удаление

Добавить или удалить элемент содержащийся в tuple нельзя, по причине всё той же неизменяемости. Однако сам кортеж стереть с цифрового лица Земли возможно. Оператор del к нашим услугам:

some_useless_stuff = ('sad', 'bad things', 'trans fats')
del some_useless_stuff
print(some_useless_stuff)

>
Traceback (most recent call last):
  print(some_useless_stuff)
NameError: name 'some_useless_stuff' is not defined

Методы и особые операции

Срез

Слайсы кортежей предельно похожи на таковые у строк, а выглядят они следующим образом:

tuple[start:fin:step]

Где start — начальный элемент среза (включительно), fin — конечный (не включительно) и step— "шаг" среза.

float_tuple = (1.1, 0.5, 45.5, 33.33, 9.12, 3.14, 2.73)
print(float_tuple[0:3])

> (1.1, 0.5, 45.5)

# тождественная запись
print(float_tuple[:3])

> (1.1, 0.5, 45.5)

# если не указывать конечное значение, будут выведены все элементы до конца
print(float_tuple[0:])

> (1.1, 0.5, 45.5, 33.33, 9.12, 3.14, 2.73)

# не указывать начальное - с начала
print(float_tuple[:])

> (1.1, 0.5, 45.5, 33.33, 9.12, 3.14, 2.73)

# выведем элементы с шагом 2
print(float_tuple[-7::2])

> (1.1, 45.5, 9.12, 2.73)

# отрицательный шаг позволит вывести tuple в обратном порядке
print(float_tuple[::-1])

> (2.73, 3.14, 9.12, 33.33, 45.5, 0.5, 1.1)

Длина кортежа

Используя функцию len(), получаем длину/количество элементов:

php = ('p', 'h', 'p')
print(len(php))

> 3

Конкатенация

Для tuple определена операция конкатенации:

storm_1 = ('Lightning',)
union = (' and ',)
storm_2 = ('Thunder',)

print(storm_1 + union + storm_2)

> ('Lightning', ' and ', 'Thunder')

Повторение

Как и в случае с конкатенацией, для кортежей, впрочем, как и для строк, определена операция повторения:

dog_do = ('woof!',)
print(dog_do * 3)
> ('woof!', 'woof!', 'woof!')

Индекс заданного элемента

Метод index() позволяет получить индекс элемента. Достаточно передать нужное значение элемента, как аргумент метода:

rom = ('I', 'II', 'III', 'IV', 'V', 'VI', 'VII', 'VIII', 'IX', 'X')
print(rom.index('X'))

> 9

Число вхождений элемента

Метод count() ведёт подсчет числа вхождений элемента в кортеж.

AT = ('Finn', 'Jake', 'BiMo', 'Marceline', 'Princess Bubblegum', 'BiMo')
print(AT.count('Finn'))

> 1

print(AT.count('BiMo'))

> 2

Преобразование

tuple → str

Представляем вашему вниманию лёгкий способ преобразовать кортеж в строку при помощи метода join():

game_name = ('Breath', ' ', 'of', ' ', 'the', ' ', 'Wild')
game_name = ''.join(game_name)
print(game_name)
 
> Breath of the Wild

tuple → list

Тут всё ещё проще. Для такой конвертации необходимо всего лишь передать кортеж, как аргумент функции list():

dig_tuple = (1111, 2222, 3333)
print(dig_tuple)

> (1111, 2222, 3333)

dig_list = list(dig_tuple)
print(dig_list)

> [1111, 2222, 3333]

tuple → dict

А вот для преобразования кортежа в словарь придётся применить небольшую хитрость, а именно — генератор словарей:

score = (('Eric', 65000), ('Stephany', 87000))
score_dict = dict((x, y) for x, y in score)
print(score_dict)

> {'Eric': 65000, 'Stephany': 87000}

Именованные кортежи

Мощная особенность и настоящая гордость языка.

Именованный кортеж (или named tuple) позволяет программисту обращаться к элементу кортежа не по индексу, а через удобочитаемый заранее заданный идентификатор.

Покажем на примере:

# для начала импортируем сам модуль
from collections import namedtuple

citizen = namedtuple("Citizen", "name age status")
Alex = citizen(name='Alex Mercer', age=27, status='show businessman')
print(Alex.name)

> Alex Mercer

print(Alex.status)

> show businessman

Точечная нотация при обращении к свойству объекта может вызвать невольную ассоциацию с классами. В общем-то одно из применений namedtuple как раз связано с ситуациями, когда нужно передать несколько свойств объекта одним куском.

Tuple index out of range

Такая ошибка может возникнуть, например, при запуске следующего кода:

i_initiate_error = ('west', 'north', 'east', 'south')
print(i_initiate_error[4])

Причина её возникновения в том, что нельзя получить доступ к индексу кортежа за пределами его длины. Эта ошибка может возникать и при совсем нетривиальных обстоятельствах, однако суть её останется прежней. Начинающим программистам стоит помнить, что индексация кортежей начинается с 0, а не с 1.

Кортежи весьма похожи на списки, но очень сложно спорить с тем, что гибкость и функционал последних намного выше. Поэтому, при написании программ, следует, в основном, пользоваться ими, а не кортежами.

😭

😕

😃

148

😍

Комментарии (10)

Сначала популярные

Сначала новые

По очереди

WTF

1 год 8 месяцев назад

Можете пояснить как это работает? Все переменные получаются типа str, конечно же конкатенация работает, если добавить запятые в скобки, то получается tuple, а не строка....

Конкатенация

Для tuple определена операция конкатенации:

storm_1 = ('Lightning')
Union = (' and ')
storm_2 = ('Thunder')

print(storm_1 + Union + storm_2)
> Lightning and Thunder

Или может быть вы хотели показать такой результат?

storm_1 = ('Lightning',)
Union = (' and ',)
storm_2 = ('Thunder',)

print(storm_1 + Union + storm_2)
> ('Lightning', ' and ', 'Thunder')

ответить

Pythonchik

9 мес. 15 дней назад

Спасибо за комментарий, код примера исправил 👌

ответить

еще 1 ответ

Аделина

1 год 11 месяцев назад

Спасибо за объяснение! Достойно!

ответить

поклоннимк

1 год 9 месяцев назад

спасибо большое очень полезно не знала бы что делать без вас

ответить

Евгений

1 год 6 месяцев назад

Не согласен с последней фразой. Наоборот если не нужна изменяемость данных то следует использовать именно кортежи. Как минимум это защитит от случайного изменения данных, как максимум кортежи ещё и меньше памяти занимают.

ответить

Pythonchik

9 мес. 15 дней назад

Вывод о то, что у кортежей есть уникальные преимущества в определенных сценариях. Списки же можно использовать в любых сценариях, поэтому они чаще используются в Python.

ответить

Евген

9 мес. 15 дней назад

Можно ли задать кортеж:

list_of_colors = (RED = (255, 0, 0), GREEN = (0, 255, 0))

И если да, как правильно это сделать?

ответить

Pythonchik

9 мес. 15 дней назад

Можно сделать кортеж словарей:

list_of_colors = ({"RED": (255, 0, 0)}, {"GREEN": (0, 255, 0)})
print(list_of_colors)

> ({'RED': (255, 0, 0)}, {'GREEN': (0, 255, 0)})

Или использовать именованный кортеж:

from collections import namedtuple

color = namedtuple("Color", "name code")
list_of_colors = (
    color(name='RED', code=(255, 0, 0)),
    color(name='GREEN', code=(0, 255, 0))
)
print(list_of_colors)

> (Color(name='RED', code=(255, 0, 0)), Color(name='GREEN', code=(0, 255, 0)))

Как сделать правильно, зависит от конкретной задачи.

ответить

MipoX

1 год 7 месяцев назад

Топ! Коротко и по сути!

ответить