作者：王晔 时间：2019.5.17 19：00
列表和元组
列表（list）和元组（tuple）十分地相似，他们都是可以放任意数据类型的有序集合，并且都支持索引 和切片 操作。但是既然是两种不同的数据结构，他们必然会有不同的地方。
在我们日常学习中，一个很明显的区别就是：
- 列表是动态的，长度大小不固定，可以随意地增加、删减或者改变元素（mutable）
- 元组是静态的，长度大小固定，无法增加删减或者改变（immutable）
>>> list = [1, 2, 3, 4]
>>> tuple = (1, 2, 3, 4)
>>>
>>> list.append(5)
>>> list
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> tuple.append(5)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
tuple.append(5)
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
>>> list[3]
4
>>> tuple[3]
4
>>> tuple[3]=40
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#22>", line 1, in <module>
tuple[3]=40
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> list[3]=40
>>> list[3]
40
所以如果我们想对元组进行改变，就只能重新开辟一块内存，即创建一个新的元组。
>>> tuple = (1, 2, 3, 4)
>>> new_tuple = tuple + (5,)
>>> new_tuple
(1, 2, 3, 4, 5)
-
Python的列表和元组都支持负数索引,-1表示最后一个元素。
并且他们都支持嵌套操作：
>>> list=[[1,2,3],[4,5,6]]
>>> tuple = ((1,2,3),(4,5,6))
- 还支持相互转换，且返回值为新的列表/元组，不改变原有数据结构：
>>> ls = [1, 2, 3]
>>> tp = (1, 2, 3)
>>> list(tp)
[1, 2, 3]
>>> tuple(ls)
(1, 2, 3)
>>> tp
(1, 2, 3)
>>> ls
[1, 2, 3]
- 列表和元组常用重要的内置函数：
>>> l = [3, 2, 3, 7, 8, 1]
>>> l.count(3)
2
>>> l.index(7)
3
>>> l.reverse()
>>> l
[1, 8, 7, 3, 2, 3]
>>> l.sort()
>>> l
[1, 2, 3, 3, 7, 8]
>>> tup = (3, 2, 3, 7, 8, 1)
>>> tup.count(3)
2
>>> tup.index(7)
3
>>> list(reversed(tup))
[1, 8, 7, 3, 2, 3]
>>> sorted(tup)
[1, 2, 3, 3, 7, 8]
count(item)用于统计item出现的次数
index(item)用于返回第一次出现item的索引
sort(key=None, reverse=False)用于对元素进行排序，后面传入的参数，一个是比较元素，一个是排序规则，默认为False升序，具体见：List sort()方法
reverse()方法可以将所有元素反向
当然还有append(item)（在列表末尾添加新的对象）、extend()（在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表））、remove(item)（移除列表中某个值的第一个匹配项）、insert(index,item)（从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置）、pop([index=-1])（移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值）等等，请参考Python3 列表、Python3 元组，我就不一一赘述了。
-
较为重要的是两者之间的储存差异
我们先来看他们的储存：
>>> list = [1, 2, 3]
>>> list.__sizeof__()
64
>>> tuple = (1, 2, 3)
>>> tuple.__sizeof__()
48
可以看出来他们在储存相同元素的时候所占的储存空间也不一样，元组的储存空间要比列表的储存空间，也就是同等条件下使用元组性能更优。
原因有以下几个：
- 由于列表是动态的，它能改变长度，需要开辟内存存放指针
- 由于列表的空间是不定的，里面有一定的空间增长算法，来分配额外的空间（over-allocating），可以保证顺利的增减数据（有利于降低时间复杂度，提高效率）
所以我们在实际生产生活中，如果我们需要存储的数据是固定不变的，或者返回定长的数据，使用元组则效率更加快，当然如果数据需要不断地更改的时候，列表就更为合适。
想要继续探究的，可以参考Python的源码：
