9.3 元組類型

（tuple）與列表非常相似，也是一種有序序列類型，但最大的不同在于：元組是不可變對(duì)象（immutable）。一旦創(chuàng)建，就不能修改其中的元素。元組的不可變特性使其特別適合用于記錄版本、日志快照或模型原始參數(shù)等可追溯歷史的應(yīng)用。

9.3.1 元組的創(chuàng)建

元組可通過(guò)逗號(hào) , 分隔各元素來(lái)創(chuàng)建，一般會(huì)加上圓括號(hào) () 。也可以使用內(nèi)置函數(shù) 創(chuàng)建。

print(t1, t2, t3, t4)

若只包含一個(gè)元素，必須加逗號(hào) , ，否則不會(huì)被識(shí)別為元組：

print(type(single), type(not_tuple))

元組也支持嵌套結(jié)構(gòu)：

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

9.3.2 元組的常用操作

元組與列表非常相似，也是一種有序序列類型，因此共享大多數(shù)序列操作。

（1）序列運(yùn)算（拼接、重復(fù)與比較）

print((1, 2, 3) > (1, 2))    # True

（2）序列通用操作（索引、切片、遍歷與成員判斷）

print(50 not in t)  # True

（3）搭配內(nèi)置函數(shù)與使用

print(t2.index(2, 2))     # 3 從索引 2 之后繼續(xù)查找

（4）修改元組中的可變對(duì)象元素

雖然元組本身不可變，但若其內(nèi)部包含可變對(duì)象（如列表），則內(nèi)部數(shù)據(jù)仍然可以被修改。

print(t)    # (1, [99, 3])

說(shuō)明：這并不違反元組不可變性，因?yàn)楦淖兊氖莾?nèi)部可變對(duì)象本身，而不是元組的綁定關(guān)系。

（5）元組在函數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

元組常被用作函數(shù)的返回值，使函數(shù)可以一次性返回多個(gè)結(jié)果。

print(low, high, avg)   # 10 40 25.0

說(shuō)明：Python 函數(shù)永遠(yuǎn)只返回一個(gè)對(duì)象。當(dāng)寫作 “return a, b” 時(shí)，實(shí)際上是返回一個(gè)元組。

在函數(shù)的實(shí)參中，可以使用 * 進(jìn)行位置參數(shù)解包傳參：

print(add(*args))  # 等價(jià)于 add(3, 5)

在函數(shù)的形參中，可以使用 * 捕獲可變位置參數(shù)。

print(avg(1, 2, 3, 4))

9.3.3 元組示例與應(yīng)用

例 9.3.1：AI 模型參數(shù)對(duì)比（權(quán)重凍結(jié)示例）

在深度學(xué)習(xí)模型微調(diào)（fine-tuning）過(guò)程中，通常會(huì)固定部分預(yù)訓(xùn)練參數(shù)，只更新其他層。元組可以用來(lái)保存“凍結(jié)參數(shù)”，防止被意外修改。

compare_weights((0.55, 0.75, 0.95))

元組的不可變特性可確保模型關(guān)鍵參數(shù)的安全性，在 AI 模型微調(diào)或版本管理中常用于記錄原始權(quán)重。

例 9.3.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

以下示例可將多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行平移和縮放變換。

print(f"變換后的點(diǎn): {scaled_points}")

輸出：

變換后的點(diǎn): ((4.0, 6.0), (8.0, 10.0), (12.0, 14.0))

9.4 集合類型

（set）是一種無(wú)序、可變、不重復(fù)的序列類型。集合中的元素必須是，也就是說(shuō)，不能包含列表或字典等可變類型。

集合常用于去重、成員判斷以及數(shù)學(xué)意義上的集合運(yùn)算（交集、并集、差集等）。

9.4.1 集合的創(chuàng)建

集合可通過(guò)花括號(hào) {} 或內(nèi)置函數(shù) 創(chuàng)建。

空集合必須使用 set()，否則 {} 會(huì)被識(shí)別為字典。

print(type(empty))   #

也可以通過(guò)推導(dǎo)式來(lái)創(chuàng)建集合。

print(squares)  # 如 -3 與 3 的平方相同，因此被自動(dòng)去重。

要注意的是，集合的輸出順序不固定，每次運(yùn)行可能不同。

9.4.2 集合運(yùn)算

集合支持豐富的運(yùn)算符，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)集合操作。

print(A ^ B)   # 對(duì)稱差集：{1, 2, 4, 5}

這些運(yùn)算也可以使用對(duì)應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)：

print(A.symmetric_difference(B))

9.4.3 集合的常用操作

除了上述集合運(yùn)算，集合也像其它可變序列那樣，進(jìn)行成員判斷、遍歷以及搭配內(nèi)置函數(shù)使用等。不過(guò)，由于集合基于哈希表存儲(chǔ)且無(wú)固定順序，因此無(wú)法使用索引訪問(wèn)和切片。

還可通過(guò)進(jìn)行增刪元素、關(guān)系測(cè)試等操作。

（1）添加與刪除元素

fruits.clear()                 # 清空集合

（2）關(guān)系測(cè)試

print(A.isdisjoint({4, 5}))  # True，無(wú)交集

集合基于哈希表實(shí)現(xiàn)，成員判斷、添加與刪除的平均時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)。

9.4.4 集合示例與應(yīng)用

例 9.4.1：數(shù)據(jù)去重與統(tǒng)計(jì)

集合可快速實(shí)現(xiàn)去重操作。

下面的例子演示如何去除重復(fù)用戶 ID，并計(jì)算唯一數(shù)量。

print("用戶集合：", unique_users)

說(shuō)明：集合的唯一性使其成為數(shù)據(jù)分析中“去重”的高效工具。

例 9.4.2：用戶興趣交集推薦

在推薦系統(tǒng)中，集合可用于快速求出不同用戶的共同興趣，從而生成個(gè)性化推薦內(nèi)容。

print("共同興趣：", common)

說(shuō)明：通過(guò)集合運(yùn)算可高效實(shí)現(xiàn)興趣標(biāo)簽匹配，是社交推薦與內(nèi)容推薦算法的核心邏輯之一。

小結(jié)

本次課介紹了兩種重要的組合數(shù)據(jù)類型：元組（tuple）與集合（set）。元組是有序且不可變的序列，適合存儲(chǔ)固定結(jié)構(gòu)或不應(yīng)被修改的數(shù)據(jù)；集合則是無(wú)序且元素唯一的容器，常用于去重、集合運(yùn)算與快速關(guān)系判斷。

在下一課中，我們將學(xué)習(xí)映射類型——字典（dict），它通過(guò)“鍵–值（key–value）”的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)與訪問(wèn)數(shù)據(jù)，是 Python 最核心、最強(qiáng)大的數(shù)據(jù)類型之一。

“點(diǎn)贊有美意，贊賞是鼓勵(lì)”