python中关于元祖的+=的谜题

在Python中,元组是不可变类型,但当元组内嵌套可变列表时,尝试修改列表会引发TypeError。文章通过示例探讨了元组嵌套列表时的边界问题,揭示了Python在处理这种情况下可能出现的意外结果,同时引发对元组能否作为字典键变化的思考。

python中关于元祖的+=的谜题


笔者在阅读《流畅的Python》时,看见了一个非常有意思的知识点,现在和大家分享一下:

由 python 内置的数据类型所知
列表 属于 可变数据类型,而元祖属于不可变数据类型
但是,由于数据类型可以嵌套,比如我们可以在列表里使用索引赋值或者切片赋值使它等于某个元祖t1,
这在 python 当中并没有任何问题,即使再次使用列表索引赋值为另外一个元祖t2也并不冲突,因为对
python 数据类型来说,并非是不可变的元祖被改变了,改变的只是列表的下标的绑定关系,两个元祖t1和t2
的id值并不相同,没有关系,这不是我想说的重点,这只是为了引出下面一段话:即在不可变数据类型元祖中
嵌套列表,没错,在python中这么做是不冲突的,但是在数据结构中,这看起来问题就很大了,因为,我们在 不可变数据类型当中使用了可变的值,那么我们是否可以改变这个可变的列表,使得元祖的值跟着改变?
下面请看代码

>>> t = (10, 20, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]
>>> # t会报错吗?

细想一下,其实会出现的情况无外乎4种:

A. t变成(10, 20, [30, 40, 50, 60]))
B. 因为元祖不支持对它的元素赋值,所以会抛出 TypeError 异常
C. 以上两个都不是
D. A和B都是对的

由于笔者想到元祖的数据类型是不可变类型,所以几乎没有由于就认为 B 肯定是正确答案
实际上,笔者在自证的时候,解释器的确抛出了 TypeError 异常,但是答案是D
以下是实际演示的结果

>>> t = (10, 20, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t
(10, 20, [30, 40, 50, 60])

这是莱昂纳多在2013的Python巴西会议上提到的问题,真是一个有趣的问题

这是一个边界问题,这个问题使得python变得更加有趣,因为从逻辑上来说作为可变类型的元祖允许嵌套不可变数据类型的列表已经是很奇怪的一件事情了,更奇怪的是,在运行上,出现了并非 False 也不是 True的结果,笔者几乎马上联想上,元祖是可以作为字典的键的,那么,如果使用上面这种暗度陈仓的方式,是不是也能用来改变字典的键了呢?

### 元组的应用 元组是不可变的有序序列,常用于存储不可变的数据集合,如坐标、数据库查询结果等。以下是一些常见的应用场景和示例代码: #### 存储数据 元组可以用来存储一组相关的数据,这些数据在程序运行过程中不应该被修改。例如,存储一个人的姓名、年龄和性别: ```python person = ('Alice', 25, 'Female') print(person) ``` #### 函数返回多个值 函数可以返回一个元组,从而实现返回多个值的功能。例如: ```python def get_name_and_age(): return ('Bob', 30) name, age = get_name_and_age() print(f"Name: {name}, Age: {age}") ``` #### 作为字典的键 由于元组是不可变的,因此可以作为字典的键。例如: ```python coordinates = { (1, 2): 'Point A', (3, 4): 'Point B' } print(coordinates[(1, 2)]) ``` ### 集合的应用 集合是无序且唯一的数据结构,主要用于成员检查、消除重复项和集合运算。以下是一些常见的应用场景和示例代码: #### 成员检查 集合可以快速检查一个元素是否存在于集合中。例如: ```python numbers = {1, 2, 3, 4, 5} if 3 in numbers: print("3 is in the set.") ``` #### 消除重复项 集合中的元素是唯一的,可以用来消除列表中的重复项。例如: ```python my_list = [1, 2, 2, 3, 3, 3] unique_numbers = set(my_list) print(unique_numbers) ``` #### 集合运算 集合支持并集、交集、差集等运算。例如: ```python set1 = {1, 2, 3} set2 = {3, 4, 5} union_set = set1 | set2 # 并集 intersection_set = set1 & set2 # 交集 difference_set = set1 - set2 # 差集 print(f"Union: {union_set}") print(f"Intersection: {intersection_set}") print(f"Difference: {difference_set}") ```
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