Урок 10: Кортежи (Tuple) в Python.

Добро пожаловать на десятый урок нашего курса по программированию на Python! В предыдущих уроках мы познакомились с основными типами данных, условными операторами, циклами и функциями. Сегодня мы углубимся в работу с кортежами (tuple) в Python — неизменяемыми структурами данных, которые позволяют эффективно хранить и обрабатывать коллекции элементов.

В данную статью добавлены ссылки на GitHub в каждом примере. Также общая ссылка на GitHub для данного урока:

Что такое кортеж?

Кортеж (tuple) в Python — это упорядоченная коллекция элементов, которая, в отличие от списка, является неизменяемой. Это означает, что после создания кортежа вы не можете изменять его элементы (добавлять, удалять или изменять значения).

Создание кортежа:

Пример создания кортежей.

Кортежи создаются с помощью круглых скобок () или просто перечислением элементов через запятую.

# Создание кортежей

empty_tuple = ()

# Пустой кортеж

single_element_tuple = (1,)

# Кортеж с одним элементом (обязательно запятая)

numbers = (1, 2, 3, 4, 5)

mixed = (1, "два", 3.0, True)

Важно: Для создания кортежа с одним элементом необходимо поставить запятую после элемента: (1,), иначе Python воспримет это как обычные скобки вокруг объекта.

Особенности кортежей:

• Неизменяемость: После создания кортежа его нельзя изменить.
• Упорядоченность: Элементы имеют определенный порядок и доступны по индексам.
• Разные типы данных: Кортеж может содержать элементы разных типов.
• Меньший размер: Кортежи занимают меньше места в памяти по сравнению со списками.

Доступ к элементам кортежа.

Индексация:

Элементы кортежа доступны по индексам, начиная с 0.

Пример получения значения по индексу в кортеже.

# Индексация кортежей

fruits = ("яблоко", "банан", "вишня")

print(fruits[0]) # "яблоко"

print(fruits[1]) # "банан"

print(fruits[2]) # "вишня"

Отрицательные индексы:

Отрицательные индексы позволяют обращаться к элементам с конца кортежа.

Пример получения значения по отрицательному индексу.

# Отрицательные индексы

print(fruits[-1]) # "вишня"

print(fruits[-2]) # "банан"

print(fruits[-3]) # "яблоко"

Срезы кортежей:

Как и со списками, вы можете получать срезы кортежей.

Примеры срезов в кортежах.

# Срезы кортежей

numbers = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

print(numbers[2:5]) # (3, 4, 5)

print(numbers[:4]) # (1, 2, 3, 4)

print(numbers[5:]) # (6, 7, 8, 9)

print(numbers[::2]) # (1, 3, 5, 7, 9)

print(numbers[::-1]) # (9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

Операции с кортежами.

Объединение кортежей:

Вы можете объединять кортежи с помощью оператора +.

Пример объединения кортежей.

# Объединение кортежей

tuple1 = (1, 2, 3)

tuple2 = (4, 5, 6)

combined = tuple1 + tuple2

print(combined) # (1, 2, 3, 4, 5, 6)

Повторение кортежа:

Оператор * повторяет кортеж заданное количество раз.

Пример повторения цикла.

# Повторение кортежа

numbers = (1, 2, 3)

repeated = numbers * 3

print(repeated) # (1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)

Проверка наличия элемента:

Оператор in используется для проверки наличия элемента в кортеже.

Пример проверки наличия элемента в кортеже.

# Проверка наличия элемента

fruits = ("яблоко", "банан", "вишня")

print("банан" in fruits) # True

print("груша" in fruits) # False

Длина кортежа:

Функция len() возвращает количество элементов в кортеже.

Пример получения длины кортежа.

# Длина кортежа

print(len(fruits)) # 3

Неизменяемость кортежей.

Попытка изменить элемент кортежа приведет к ошибке.

Пример возникающего исключения при попытке изменить кортеж.

# Попытка изменения кортежа

numbers = (1, 2, 3)

numbers[0] = 10 # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Методы кортежей.

Кортежи имеют ограниченное количество методов по сравнению со списками из-за их неизменяемости.

Метод count():

Возвращает количество вхождений заданного элемента в кортеже.

Пример использования метода count().

# Метод count()

numbers = (1, 2, 3, 2, 4, 2)

count_of_twos = numbers.count(2)

print(count_of_twos) # 3

Метод index():

Возвращает индекс первого вхождения заданного элемента.

Пример использования метода index().

# Метод index()

index_of_three = numbers.index(3)

print(index_of_three) # 2

Распаковка кортежей.

Вы можете распаковать кортеж в отдельные переменные.

Пример распаковки кортежей.

# Распаковка кортежа

point = (2, 3)

x, y = point

print(f"x = {x}, y = {y}") # x = 2, y = 3

Если количество переменных и элементов не совпадает, можно использовать * для сбора оставшихся элементов.

Пример использования распаковки кортежей с использованием *.

# Распаковка с использованием *

numbers = (1, 2, 3, 4, 5)

a, b, *rest = numbers

print(a) # 1

print(b) # 2

print(rest) # [3, 4, 5]

Кортежи как возвращаемые значения функций.

Кортежи часто используются для возврата нескольких значений из функции.

Пример получения нескольких значений.

# Функция, возвращающая кортеж

def get_min_max(numbers):

return min(numbers), max(numbers)

result = get_min_max([1, 2, 3, 4, 5])

min_value, max_value = result

print(f"Min: {min_value}, Max: {max_value}") # Min: 1, Max: 5

Использование кортежей в качестве ключей словарей.

Поскольку кортежи неизменяемы, они могут использоваться в качестве ключей словарей (*о словарях вы узнаете в следующем уроке).

Применение кортежа в качестве ключа словаря.

# Кортежи как ключи словаря

coordinates = {}

coordinates[(0, 0)] = "Начало координат"

coordinates[(1, 2)] = "Точка A"

print(coordinates) # {(0, 0): 'Начало координат', (1, 2): 'Точка A'}

Практические примеры.

Пример 1. Сортировка списка точек по координатам:

Пример сортировки списка точек по координатам.

# Пример сортировки списка точек

points = [(1, 2), (3, 1), (0, 0), (2, 2)]

sorted_points = sorted(points)

print(sorted_points) # [(0, 0), (1, 2), (2, 2), (3, 1)]

Пример 2. Обмен значений переменных:

Пример обмена значений между переменными.

# Обмен значений без временной переменной

a = 5

b = 10

a, b = b, a

print(f"a = {a}, b = {b}") # a = 10, b = 5

Пример 3. Функция с произвольным количеством аргументов:

Пример функции с произвольным количеством аргументов.

# Функция, принимающая произвольное количество аргументов

def average(*args):

return sum(args) / len(args)

print(average(1, 2, 3)) # 2.0

print(average(4, 5, 6, 7, 8)) # 6.0

Заключение десятого урока.

Сегодня мы изучили:

• Что такое кортежи и их особенности.
• Как создавать и использовать кортежи в Python.
• Доступ к элементам кортежа и срезы.
• Основные операции и методы кортежей.
• Распаковку кортежей и их использование в функциях.
• Практические примеры применения кортежей.

Кортежи являются важной структурой данных в Python, особенно когда требуется неизменяемая последовательность элементов. Они часто используются для передачи и возврата данных, а также могут служить ключами в словарях. Понимание кортежей позволит вам писать более эффективный и надежный код.

Домашняя работа.

Задание 1: Создание и использование кортежа.

1. Создайте кортеж months, содержащий названия всех 12 месяцев.
2. Выведите на экран месяц под номером, введенным пользователем (номер месяца от 1 до 12).

Задание 2: Максимальное и минимальное значение.

Напишите функцию find_min_max(numbers), которая принимает кортеж чисел и возвращает кортеж, содержащий минимальное и максимальное значения.

Задание 3*: Подсчет частоты элементов.

Напишите программу, которая принимает строку от пользователя и подсчитывает частоту каждого символа, сохраняя результат в словаре. Используйте кортежи для хранения пар (символ, частота) и выведите их в отсортированном порядке.

Вопросы для самопроверки:

1. Чем кортеж отличается от списка в Python?
2. Как создать кортеж с одним элементом?
3. Можно ли изменить элементы кортежа после его создания?
4. Как распаковать кортеж в отдельные переменные?
5. В каких случаях предпочтительно использовать кортеж вместо списка?

Свои домашние работы отправляйте на почтовый ящик homework@kuzinobit.com.

Поздравляю с успешным освоением десятого урока! В следующем уроке мы познакомимся со словарями (dictionary) в Python — еще одной важной структурой данных, которая позволяет хранить данные в формате "ключ-значение". Это откроет новые возможности для организации и обработки информации в ваших программах.

Друзья, ставьте свои лайки и подписывайтесь на канал. Дальше будет только интереснее! До новых встреч!