Tuple (元組)

學習內容：

• 了解 Tuple 是什麼，以及它與 List 的不同之處
• 理解 Tuple 的不可變性
• 學習 Tuple 的基本操作（如索引、切片等）
• 使用常見的 Tuple 方法和函數
• Tuple 的解包（Unpacking）及其應用

教學影片

什麼是 Tuple (元組)？

Tuple 是一種內建的資料結構，類似於 List，但最大的不同點在於 Tuple 是不可變的，也就是說，創建後不能修改其內容。Tuple 用小括號 () 來表示，元素之間用逗號 , 分隔。

範例

fruits = ("apple", "banana", "cherry")
numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
mixed = (1, "hello", 3.14, True)

Tuple 的不可變性

Tuple 一旦創建就無法更改，這使得它更安全並且在某些情況下運行速度更快。這意味著不能添加、刪除或更改 Tuple 中的元素。

範例

colors = ("red", "green", "blue")

# 嘗試更改元素會導致錯誤
# colors[0] = "yellow"  # 會引發 TypeError

基本操作

索引 (Indexing)

可以像操作 List 一樣使用索引來訪問 Tuple 中的元素。索引從 0 開始，負索引從 -1 開始計算。

animals = ("dog", "cat", "bird")

print(animals[0])   # dog
print(animals[-1])  # bird

切片 (Slicing)

可以使用切片來獲取 Tuple 的一部分，語法與 List 相同。

numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
print(numbers[1:4])  # (2, 3, 4)

常見的 Tuple 方法和函數

count()

返回指定元素在 Tuple 中出現的次數。

numbers = (1, 2, 3, 2, 4, 2)
print(numbers.count(2))  # 3

index()

返回指定元素的索引（如果有多個相同元素，返回第一次出現的位置）。

letters = ("a", "b", "c", "a", "d")
print(letters.index("a"))  # 0

Tuple 解包 (Unpacking)

可以使用解包將 Tuple 中的元素賦值給多個變數，這使得代碼更簡潔易讀。

範例

point = (4, 5)

# 解包
x, y = point
print(x)  # 4
print(y)  # 5

忽略多餘的元素

可以使用 * 來忽略多餘的元素：

values = (1, 2, 3, 4, 5)
a, b, *rest = values
print(a)    # 1
print(b)    # 2
print(rest) # [3, 4, 5] (會被解包成列表)

Tuple 的應用場景

Tuple 通常用於以下場景：

1. 當數據不應被修改時：例如，座標點（x, y）、顏色的 RGB 值等。
2. 用於字典的鍵：Tuple 可以作為字典的鍵，因為它是不可變的（而 List 不行）。

練習

1. 創建一個 Tuple，包含你最喜歡的 3 個水果，並使用索引訪問每個水果。
2. 編寫一個程式，創建一個包含數字的 Tuple，並找出其中最大和最小的數值。
3. 使用解包將一個包含 3 個元素的 Tuple 拆分成 3 個變數，並打印每個變數的值。