Кортежи в Python — создание, методы, сортировка, сравнение, добавление элементов

Рассмотрим практическую сторону программирования. Представьте, что у вас есть список ингредиентов для потрясающего блюда. Но что, если вам нужны эти элементы в строго определенном порядке? Тут в дело вступают «коллекции» – приемы хранения и организации элементов.

В мире программирования есть такой прием, как «создание совокупности», который напоминает составление списка. Но в этом случае вы не просто перечисляете элементы – вы объединяете их в единое целое. Они сохраняют свой порядок и не могут быть изменены. В этом и заключается их сила и уникальность.

Когда у вас есть упорядоченный набор, возникает желание навести в нем порядок. И тут на помощь приходит «сортировка». Расположите элементы в нужном вам порядке – по алфавиту, от самого маленького к самому большому или наоборот. Это сделает вашу коллекцию более удобной и эффективной в использовании.

При работе с несколькими наборами вы неизбежно будете их сравнивать. Например, вы можете проверить, совпадают ли они или содержат ли общие элементы. Это поможет вам сопоставлять данные и принимать обоснованные решения.

Иногда вам может понадобиться дополнить уже существующий набор. «Добавление элемента» позволяет легко и быстро расширить вашу коллекцию. При этом порядок элементов сохраняется, что делает добавление безболезненным процессом.

Конструирование кортежей

Создание кортежей — простая задача, требующая всего несколько шагов.

Используя круглые скобки, вы можете сгруппировать значения в не изменяемую последовательность.

Элементы кортежа могут быть любого типа: числа, строки, списки и даже другие кортежи.

Кортежи — отличный выбор, когда вам нужно сохранить упорядоченный набор значений, которые не должны изменяться.

Например, если у вас есть список оценок учащихся, вы можете использовать кортеж для хранения списка, не беспокоясь об изменении порядка или удалении значений.

Сортировка наборов

Отсортировать набор так же просто, как и список, но с небольшим нюансом. Давайте сначала рассмотрим простой пример.

Допустим, у нас есть набор чисел [1, 5, 2, 4, 3]. Мы можем отсортировать его по возрастанию с помощью функции sorted().

Метод sorted() возвращает новый отсортированный набор, не изменяя исходный.

Наборы можно сортировать не только по возрастанию, но и по убыванию.

Иногда нам нужно отсортировать набор по более сложному критерию, например, по длине строк. В таких случаях мы можем использовать функцию key, которая принимает в качестве аргумента функцию сравнения.

Сравнение последовательностей

Разные последовательности можно сравнивать между собой, что позволяет упорядочивать их и проверять на равенство.

Сравнение осуществляется попарно по элементам.

Операторы сравнения работают аналогично числам.

Если хотя бы один элемент не равен, то все сравнение считается неверным.

В случаях, когда все элементы до определенной позиции равны, сравнение продолжается со следующей позицией.

Невозможность изменения неделимых цепочек

Неделимые цепочки, также известные как кортежи, имеют неизменную природу. Подобно прочному замку, их структура зафиксирована, и попытки добавить или убрать элементы обречены на провал.

Подобным образом нельзя вставить элемент в середину цепочки символов. Любые попытки изменить порядок или состав последовательности будут встречены неудачей.

Невозможность изменить цепочки символов может разочаровать, но не расстраиваться! Помните, что их неизменная природа служит гарантией их целостности и стабильности, что является бесценным качеством в критических ситуациях.

Кортежи в роли ключей словарей

Неизменные наборы данных могут служить организующим фактором в хэш-таблицах.

Ключи словарей, как правило, являются строками или числами, но в них допустимо применять различные структуры.

Кортежи отлично подходят для этой роли, поскольку они легко сравнимы и хешируемы.

Ключевые преимущества

Использование кортежей в качестве ключей имеет ряд преимуществ.

Во-первых, кортежи являются неизменяемыми, что гарантирует целостность структуры данных.

Во-вторых, они обладают эффективными алгоритмами хеширования, что ускоряет поиск и извлечение элементов.

В-третьих, кортежи могут группировать связанные значения, улучшая читаемость и удобство обслуживания словаря.

Пример	Описание
my_dict = { (1, 2, 3): "Значение 1", (4, 5, 6): "Значение 2" }	Создает словарь с кортежами в качестве ключей

Эффективность кортежей против списков

Когда дело доходит до упорядоченных коллекций, в Python есть два основных варианта: кортежи и списки. Хотя оба они служат схожим целям, кортежи выделяются своей уникальной оптимизацией, отличающей их от изменяемых списков.

Кортежи, в отличие от списков, являются неизменяемыми. Эта особенность делает их очень эффективными в определенных сценариях. Поскольку элементы кортежа нельзя модифицировать, интерпретатор Python может назначить их в памяти в плотно упакованных местах, оптимизируя время доступа и использование памяти.

Неизменяемость кортежей также гарантирует целостность данных. Поскольку элементы кортежа не могут быть обновлены или удалены, невозможно случайно нарушить структуру или значение коллекции, что обеспечивает более надежное хранение данных.

С другой стороны, списки, являясь изменяемыми, требуют большего количества режийных накладных расходов для отслеживания изменений в элементах. Это может привести к снижению производительности, особенно при работе с большими списками.

Кортежи: Неизменные блоки данных

Представьте, что у вас есть коллекция объектов, которую вы не хотите менять ни при каких обстоятельствах. Вот тут-то и вступают в дело кортежи — неизменные блоки данных, обеспечивающие надежную сохранность ваших ценных данных.

В отличие от списков и множеств, которые легко трансформируются, кортежи остаются незыблемыми после создания. Эта неизменность гарантирует целостность ваших данных, устраняя вероятность непреднамеренных изменений.

Иногда говорят, что кортежи похожи на затвердевший бетон: как только они созданы, изменить их структуру становится невозможным. Благодаря своей стабильности кортежи нашли широкое применение в критически важных областях, где надежность превыше всего.

Итерация по наборам

Обход коллекции элементов один за другим – обычная задача в программировании. Посмотрим, как это сделать с наборами в Python!

Для начала, представим наборы как последовательность упорядоченных значений. Можно представить их как вагоны поезда, прицепленные друг за другом.

Чтобы пройтись по такому составу и заглянуть в каждый вагон, можно использовать цикл for. Он будет поочередно обращаться к каждому элементу набора.

Помните, что наборы неизменяемы. Это значит, что при итерации мы сможем лишь просматривать элементы, но не модифицировать их.

Если нужно обращаться не только к значениям, но и к их индексам, то используйте конструкцию for с двумя переменными. Так вы сможете одновременно получить доступ к значению и его порядковому номеру.

## Преобразуем Кортежи в Списки

Задача преобразования кортежей (бессменные последовательности) в списки (мутируемые последовательности) часто возникает в программировании на Python.

Конвертация необходима, например, для дальнейших манипуляций со списком, таких как добавление, удаление или изменение элементов.

Для перевода кортежа в список в Python используется встроенная функция `list()`.

Синтаксис функции `list()`:

list(имя_кортежа)

Результат выполнения функции `list()` — новый список, содержащий элементы из исходного кортежа.

Например, при преобразовании кортежа `my_tuple = (1, 2, 3)` в список `my_list` результирующий `my_list` будет выглядеть следующим образом:

[1, 2, 3]

Оптимизация кода с применением сгруппированных элементов

Группировка данных в структуры с неизменяемой длиной элементов может повысить эффективность работы кода.

Замена последовательности отдельных элементов на сгруппированный набор ускоряет поиск и обработку данных.

Повысить производительность можно, заменив списки на структуры, имеющие фиксированную длину.

Попробуйте внести эти оптимизации в свой код, чтобы ощутить заметное улучшение общей скорости выполнения программ.

Вопрос-ответ:

Как я могу создать кортеж?

Кортеж можно создать, используя круглые скобки. Например, кортеж с числами 1, 2 и 3 создается так: `(1, 2, 3)`. Кортеж со смешанными типами данных также является допустимым, например: `(«строка», 10.5, True)`.

Как я могу отсортировать кортеж?

Кортежи в Python являются неизменяемыми, поэтому их нельзя отсортировать на месте. Чтобы отсортировать кортеж, вы должны создать новый кортеж, используя функцию `sorted()`. `sorted()` принимает кортеж в качестве аргумента и возвращает новый отсортированный кортеж. Например, для сортировки кортежа `(1, 3, 2)` используется следующий код: `sorted_tuple = sorted((1, 3, 2))`.

Как я могу сравнить кортежи?

Кортежи в Python сравниваются элемент за элементом. Сравнение начинается с первого элемента, и если они равны, оно переходит к следующему элементу. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут сравнены все элементы или пока не будет обнаружено неравенство. Например, кортеж `(1, 2, 3)` меньше кортежа `(1, 2, 4)`, потому что третий элемент первого кортежа (`3`) меньше третьего элемента второго кортежа (`4`).

Как я могу добавить элементы в кортеж?

Кортежи в Python являются неизменяемыми, поэтому напрямую добавлять элементы в существующий кортеж невозможно. Однако вы можете создать новый кортеж, объединив существующий кортеж со списком или другим кортежем. Объединение осуществляется с помощью оператора `+`. Например, если у вас есть кортеж `(1, 2, 3)` и вы хотите добавить к нему элемент `4`, вы можете создать новый кортеж следующим образом: `new_tuple = (1, 2, 3) + (4,)`.

Видео:

Python с нуля | Кортежи tuple в Python | Синтаксис, особенности, методы кортежей в Python