(Python基础篇）列表与元组的操作
一、引言
在 Python 编程中，列表（List）和元组（Tuple）是两种最常用的序列类型，它们如同程序中的 “数据容器”，能够有序存储多个元素，为数据的组织和处理提供了极大便利。列表以其灵活性支持动态修改，元组则以不可变性保障数据安全，二者各有特性，却又存在诸多共通的操作逻辑。掌握列表与元组的操作，是提升 Python 编程效率、构建复杂数据结构的基础。接下来，让我们一同探索列表与元组操作的核心知识。
二、列表与元组的基础特性与创建
（一）列表（List）的特性与创建
列表是一种可变序列，元素可以被修改、添加或删除，用方括号 [] 定义，元素之间用逗号分隔。其特性包括：
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元素可以是不同数据类型（如数字、字符串、列表等）；
-
支持动态调整长度；
-
元素有序，可通过索引访问。
# 空列表
empty_list = []
# 同类型元素列表
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
# 混合类型元素列表
mixed_list = [10, "python", True, [1, 2]]
# 通过列表推导式创建
squares = [x**2 for x in range(5)]
（二）元组（Tuple）的特性与创建
元组是一种不可变序列，元素创建后无法修改，用圆括号 () 定义（单元素元组需加逗号避免歧义）。其特性包括：
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元素同样支持多类型，但创建后不可增删改；
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内存占用更小，访问速度更快；
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可作为字典的键（因不可变）。
创建示例：
# 空元组
empty_tuple = ()
# 多元素元组
coords = (10, 20, 30)
# 单元素元组（必须加逗号）
single_tuple = (5,)
# 省略括号的元组（仅在无歧义时使用）
color_tuple = "red", "green", "skyblue"
# 嵌套元组
nested_tuple = (1, (2, 3), "a")
三、列表与元组的核心操作
（一）元素访问与切片
列表和元组均支持通过索引（从 0 开始）访问单个元素，或通过切片获取子序列，操作方式完全一致。
基本语法：
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索引访问：
序列[索引]（负索引表示从末尾开始，如-1为最后一个元素）； -
切片：
序列[起始索引:结束索引:步长]（包含起始索引，不包含结束索引，步长为间隔）。
示例：
# 列表访问
fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
print(fruits[1])
print(fruits[-2])
print(fruits[1:3])
# 元组访问
colors = ("red", "green", "blue", "yellow")
print(colors[2])
print(colors[::2])
（二）列表的特有操作（因可变性）
列表的可变特性使其拥有丰富的修改方法，主要包括元素添加、删除、修改等。
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元素修改（直接通过索引重新赋值）：
nums = [1, 2, 3] nums[1] = 20 print(nums) -
元素添加
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append(x)：在列表末尾添加元素x； -
insert(i, x)：在索引i处插入元素x； -
extend(iterable)：将可迭代对象的元素逐个添加到列表末尾。
fruits = ["apple"] fruits.append("banana") fruits.insert(1, "orange") fruits.extend(["cherry", "date"]) -
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元素删除
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remove(x)：删除第一个值为x的元素（若不存在则报错）； -
pop(i)：删除索引i处的元素并返回该元素（默认删除最后一个）； -
del 列表[i]：删除索引i处的元素（无返回值）。
fruits = ["apple", "orange", "banana"] fruits.remove("orange") popped = fruits.pop() del fruits[0] -
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其他常用方法
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sort()：对列表排序（默认升序，reverse=True为降序）； -
reverse()：反转列表元素顺序； -
count(x)：统计元素x出现的次数。
nums = [3, 1, 4, 1, 5] nums.sort() nums.reverse() print(nums.count(1)) -
（三）元组的特有操作（因不可变性）元组因不可变，操作相对简单，主要用于查询元素信息。
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不可修改的特性
尝试修改元组元素会直接报错：coords = (10, 20) # 报错：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment coords[0] = 15 -
常用方法
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index(x)：返回第一个值为x的元素的索引（若不存在则报错）； -
count(x)：统计元素x出现的次数。
colors = ("red", "green", "red", "blue") print(colors.index("red")) print(colors.count("red")) -
（四）列表与元组的共通操作
除上述特有操作外，列表和元组还支持以下共通操作：
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长度计算：
len(序列)返回元素个数； -
成员判断：
x in 序列判断元素x是否存在； -
拼接与重复：
+拼接两个序列，*n重复序列n次（元组拼接后仍为元组，列表同理）。
# 列表共通操作
list1 = [1, 2]
list2 = [3, 4]
print(len(list1))
print(2 in list1)
print(list1 + list2)
print(list1 * 2)
# 元组共通操作
tuple1 = (1, 2)
tuple2 = (3, 4)
print(len(tuple1))
print(3 in tuple2)
print(tuple1 + tuple2)
print(tuple1 * 2)
四、列表与元组的相互转换
列表和元组可通过内置函数相互转换，以满足不同场景需求：
-
列表转元组：
tuple(列表)； -
元组转列表：
list(元组)。
示例：
# 列表转元组
my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = tuple(my_list)
print(my_tuple)
# 元组转列表
my_tuple = ("a", "b", "c")
my_list = list(my_tuple)
print(my_list) 五、列表与元组的应用场景
（一）列表的典型应用
-
动态数据存储：如购物车商品、用户输入的动态列表等，需要频繁添加或删除元素时使用。
# 模拟购物车 cart = [] while True: item = input("请输入商品（输入q结束）：") if item == "q": break cart.append(item) print(f"购物车商品：{cart}") -
需要排序或修改的数据：如学生成绩排序、游戏排行榜等。
scores = [85, 92, 78, 90] scores.sort(reverse=True) # 降序排序 print(f"成绩排名：{scores}")
（二）元组的典型应用
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存储不可变数据：如坐标信息、配置参数等，避免数据被意外修改。
# 屏幕分辨率配置（固定不变） resolution = (1920, 1080) print(f"宽度：{resolution[0]}，高度：{resolution[1]}") -
函数返回多个值：Python 函数返回多个值时，本质是返回一个元组，可通过 “解包” 快速获取。
def get_user_info(): name = "Alice" age = 25 gender = "female" return name, age, gender # 隐式返回元组 # 元组解包 name, age, gender = get_user_info() print(f"姓名：{name}，年龄：{age}，性别：{gender}") -
作为字典的键：因元组不可变，可作为字典的键，而列表不行。
# 用元组作为键存储城市坐标 city_coords = { ("北京",): (39.9042, 116.4074), ("上海",): (31.2304, 121.4737) } print(city_coords[("北京",)])
六、总结
列表与元组作为 Python 中最基础的序列类型，虽特性不同（可变 vs 不可变），但共同承担着数据存储与组织的核心功能。列表以灵活性见长，适合处理动态变化的数据；元组以稳定性为优，适合存储固定不变的信息或作为哈希键。
掌握二者的创建、访问、修改（仅限列表）、转换等操作，以及各自的应用场景，能帮助我们在编程中选择更合适的数据结构，提升代码效率与可读性。无论是构建简单的任务列表，还是处理复杂的多维数据，列表与元组都是不可或缺的工具。希望通过本文的学习，你能熟练运用这两种序列类型，为后续的 Python 编程打下坚实基础。