Python必备基础（四）：列表深浅拷贝、列表推导式和元组

上篇文章 Python必备基础（三）：列表与元组(1)已经讲解了列表的重要性与基础用法，这篇讲解列表深浅拷贝、列表推导式和元组；

额外知识：
当我们给一个变量赋值时，这个变量存的值其实不是值的内容，而是值的存储地址；当我们创造一个值，程序会在内存中开辟一个地址，然后把地址赋值给这个变量，当下次读取次变量时，变量会根据地址去拿到具体的值；
根据对象创建后，是否可以更改其值（也就是内存地址不变，在内存地址对象的空间内，改变值），分为不可变类型和可变类型；
不可变类型：整数（Integer） 和浮点数（Float）,布尔值（Boolean）,字符串（String）,元组（Tuple）都是不可变类型，意思是次类型的值一旦创建（内存里面的值），如果想要保留地址不变（也就是同一个内存空间），改变内存里面的值，这是不行的，python是不允许的，如果你对一个变量比如a=1,后来改为a=2,你看到的是同一个a，但是a所存的内存地址变了，python会重新开辟一个空间存2，然后把地址给到a,如果1的值有其他变量在用，就不销毁，如果没有，就会被销毁；
可变类型：列表（List）,字典（Dictionary）；意思就是列表这个数据类型，可以在保留自己内存地址不变的情况下，改变元素的内容，这是因为列表和字典是复杂的数据类型，存储的方式和基本数据类型不一样；请看下图

列表深浅拷贝

浅拷贝

创建一个新的列表对象，该对象与原始列表共享相同的元素对象。当你对其中一个列表进行修改时，另一个列表也会受到影响。
创建浅拷贝的方法有三个：

1. 使用切片操作符[:]进行拷贝
2. 使用list()函数进行拷贝
3. 使用copy()方法进行拷贝（需要导入copy模块）

# （1）使用切片操作符[:]进行拷贝：
l1 = [1, 2, 3, 4, 5]
l = l1[:]

# （2）使用list()函数进行拷贝
l2 = [1, 2, 3, 4, 5]
l = list(l2)

# （3）使用copy()方法进行拷贝（需要导入copy模块）
l3 = [1, 2, 3, 4, 5]
l = l3.copy()

stars = ["杨紫","赵丽颖","白鹿",["敖瑞鹏","胡歌"]]
# 浅拷贝stars
stars2 = stars.copy()
# 打印 stars2
print("浅拷贝的stars2",stars2)
# 修改stars2的第一个成员，这个成员是基本数据类型
stars2[0] = "super Zhao"
print("修改过的第一个基本元素的stars2",stars2) #['杨紫', '赵丽颖', '白鹿', ['敖瑞鹏', '胡歌']]
print("原stars",stars) #  ['super Zhao', '赵丽颖', '白鹿', ['敖瑞鹏', '胡歌']]
stars2[-1][0] = "修改过的敖瑞鹏"
print("修改过的列表类型的元素的stars2",stars2) # ['super Zhao', '赵丽颖', '白鹿', ['修改过的敖瑞鹏', '胡歌']]
print("原stars",stars) # ['杨紫', '赵丽颖', '白鹿', ['修改过的敖瑞鹏', '胡歌']]

通过上图两个图知道，对一个对象浅拷贝后，修改两个中的任何一个列表里面的基本类型元素，是相互不影响的，因为基本元素类型是不可变的，改变了其值，会在内存中生成一个新的值，这个新值的内存地址会更新到原元素的位置上面；所以两个对象的基本元素的修改是相互不影响的；
修改列表里面的列表元素的值，是相互影响的，因为虽然列表元素里面的值变量，但是第一层列表对象所存储的列表元素的内存地址是不变的，所以两个列表对象会相互影响；
如果想要不受影响，可以使用深拷贝；

深拷贝

创建一个新的列表对象，并且递归地复制原始列表中的所有元素对象。这意味着原始列表和深拷贝的列表是完全独立的，对其中一个列表的修改不会影响另一个列表。
可以使用copy()模块中的deepcopy()函数进行深拷贝

import copy
stars = ["杨紫","赵丽颖","白鹿",["敖瑞鹏","胡歌"]]
# 浅拷贝stars
stars2 =  copy.deepcopy(stars)
# 打印 stars2
print("深拷贝的stars2",stars2)

stars2[-1][0] = "修改过的敖瑞鹏"
print("修改过的列表类型的元素的stars2",stars2) # ['super Zhao', '赵丽颖', '白鹿', ['修改过的敖瑞鹏', '胡歌']]
print("原stars",stars) # ['杨紫', '赵丽颖', '白鹿', ['修改过的敖瑞鹏', '胡歌']]

需要注意的是，深拷贝可能会更耗费内存和时间，特别是当拷贝的列表中包含大量嵌套的对象时。

列表推导式

列表推导式（List comprehensions）是一种简洁的语法，用于创建新的列表，并可以在创建过程中对元素进行转换、筛选或组合操作。
列表推导式的一般形式为：

new_list = [expression for item in iterable if condition]
其中：

• expression 是要应用于每个元素的表达式或操作。
• item 是来自可迭代对象（如列表、元组或字符串）的每个元素。
• iterable 是可迭代对象，提供要遍历的元素。
• condition 是一个可选的条件，用于筛选出满足条件的元素。

# 创建一个包含1到5的平方的列表
squares = [x**2 for x in range(1, 6)]
print(squares)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

# 筛选出长度大于等于5的字符串
words = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"]
filtered_words = [word for word in words if len(word) >= 5]
print(filtered_words)  # 输出: ["apple", "banana", "cherry"]

# 将两个列表中的元素进行组合
numbers = [1, 2, 3]
letters = ['A', 'B', 'C']
combined = [(number, letter) for number in numbers for letter in letters]
print(combined)  # 输出: [(1, 'A'), (1, 'B'), (1, 'C'), (2, 'A'), (2, 'B'), (2, 'C'), (3, 'A'), (3, 'B'), (3, 'C')]

元组

元组（Tuple）是Python中的一种数据类型，它是一个有序的、不可变的序列。元组使用圆括号 () 来表示，其中的元素可以是任意类型，并且可以包含重复的元素。

与列表（List）不同，元组是不可变的，这意味着一旦创建，它的元素就不能被修改、删除或添加。元组适合用于存储一组不可变的数据。例如，你可以使用元组来表示一个坐标点的 x 和 y 坐标值，或者表示日期的年、月、日等。元组也被称为只读列表

info = ("yuan", 20, 90)
# 获取长度
print(len(info))
# 索引和切片
print(info[2])
print(info[:2])
# 成员判断
print("yuan" in info)
# 拼接
print((1, 2) + (3, 4))
# 循环
for i in info:
    print(i)
# 内置方法
print(t.index(5))
print(t.count(2))