Кортежи в Python

В этой статье мы познакомимся с кортежами (tuple) — упорядоченными и неизменяемыми коллекциями данных в Python.

Кортежи могут показаться очень похожими на списки, но между ними есть важные различия, которые влияют на то, когда и как их следует использовать.

Что такое кортеж?

Кортеж в Python — это упорядоченная, неизменяемая коллекция элементов, которые могут быть разных типов. Проще говоря, это как список, но который нельзя изменить после создания.

Основные свойства кортежей:

• Упорядоченность: элементы хранятся в определенном порядке
• Неизменяемость: после создания нельзя добавить, удалить или изменить элементы
• Индексируемость: к элементам можно обращаться по индексам
• Допускают дубликаты: могут содержать повторяющиеся значения
• Могут содержать разные типы данных: целые числа, строки, списки и т.д.

Создание кортежей

Существует несколько способов создания кортежей в Python:

1. С помощью круглых скобок ()

Python 3.13
# Пустой кортеж
>>> empty_tuple = ()

# Кортеж с одним элементом (обязательно с запятой!)
>>> single_item = (42,)
>>> type(single_item)
<class 'tuple'>

# Без запятой будет просто число: (42) == 42
>>> single_item_num = (42)
>>> type(single_item_num)
<class 'int'>

# Кортеж чисел
>>> numbers = (1, 2, 3, 4, 5)

# Кортеж строк
>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry")

# Кортеж с разными типами данных
>>> mixed = (1, "hello", True, 3.14)

# Вложенные кортежи
>>> nested = ((1, 2), ("a", "b"), (True, False))

2. Без скобок (разделение запятыми)

Python позволяет создавать кортежи даже без скобок, просто перечисляя элементы через запятую:

Python 3.13
# Создание кортежа без скобок
>>> coordinates = 10.5, 20.7, 30.9
>>> type(coordinates)
<class 'tuple'>

# Распаковка кортежа
>>> x, y, z = coordinates
>>> print(x, y, z)
10.5 20.7 30.9

3. С помощью конструктора tuple()

Python 3.13
# Создание пустого кортежа
>>> empty_tuple = tuple()

# Преобразование списка в кортеж
>>> list_to_tuple = tuple([1, 2, 3])
>>> print(list_to_tuple)
(1, 2, 3)

# Преобразование строки в кортеж (каждый символ становится элементом)
>>> string_to_tuple = tuple("Python")
>>> print(string_to_tuple)
('P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n')

# Преобразование множества в кортеж
>>> set_to_tuple = tuple({1, 2, 3})
>>> print(set_to_tuple)
(1, 2, 3)

Доступ к элементам кортежа

Доступ к элементам кортежа осуществляется так же, как и в списках — через индексы и срезы:

Индексация

Python 3.13
>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")

# Получение элементов по индексу
>>> first_fruit = fruits[0]
>>> print(first_fruit)
apple

# Отрицательные индексы для доступа с конца кортежа
>>> last_fruit = fruits[-1]
>>> print(last_fruit)
elderberry

Срезы (slices)

Python 3.13
>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry")

# Первые три элемента
>>> first_three = fruits[:3]
>>> print(first_three)
('apple', 'banana', 'cherry')

# От второго до четвертого
>>> middle = fruits[1:4]
>>> print(middle)
('banana', 'cherry', 'date')

# Разворот кортежа
>>> reversed_tuple = fruits[::-1]
>>> print(reversed_tuple)
('elderberry', 'date', 'cherry', 'banana', 'apple')

Методы кортежей

Поскольку кортежи неизменяемые, у них только два метода:

Python 3.13
>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry", "banana", "date")

# Подсчет количества вхождений элемента
>>> banana_count = fruits.count("banana")
>>> print(banana_count)
2

# Поиск индекса первого вхождения элемента
>>> banana_index = fruits.index("banana")
>>> print(banana_index)
1

Операции с кортежами

Python 3.13
# Узнать длину
>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry")
>>> print(len(fruits))
3

# Проверить наличие элемента
>>> print("apple" in fruits)
True
>>> print("mango" in fruits)
False

# Конкатенация (объединение) кортежей
>>> more_fruits = ("pear", "orange")
>>> all_fruits = fruits + more_fruits
>>> print(all_fruits)
('apple', 'banana', 'cherry', 'pear', 'orange')

# Повторение
>>> repeated = fruits * 2
>>> print(repeated)
('apple', 'banana', 'cherry', 'apple', 'banana', 'cherry')

# Распаковка
>>> a, b, c = fruits
>>> print(a, b, c)
apple banana cherry

Неизменяемость кортежей

Важно понимать, что неизменяемость кортежей означает, что после создания кортежа вы не можете:

• Изменить существующие элементы
• Добавить новые элементы
• Удалить элементы

Python 3.13
# Создаем кортеж
>>> coordinates = (10.5, 20.7, 30.9)

# Эти операции вызовут ошибку TypeError:
# coordinates[0] = 15.0     # Нельзя изменить элемент
# coordinates.append(40.2)  # Нет метода append
# coordinates.remove(20.7)  # Нет метода remove
# del coordinates[1]        # Нельзя удалить элемент

# Но можно создать новый кортеж на основе существующего
>>> new_coordinates = (15.0,) + coordinates[1:]
>>> print(new_coordinates)
(15.0, 20.7, 30.9)

Важное замечание о вложенных изменяемых объектах

Python 3.13
# Кортеж, содержащий список
>>> tuple_with_list = (1, 2, [3, 4])

# Это работает, потому что мы изменяем список внутри кортежа
>>> tuple_with_list[2][0] = 30
>>> print(tuple_with_list)
(1, 2, [30, 4])

# Но это вызовет ошибку - нельзя изменить сам кортеж
# tuple_with_list[2] = [5, 6]  # TypeError

Практические примеры использования кортежей

1. Возврат нескольких значений из функций

Python 3.13
>>> def get_user_info():
...     name = "Anna"
...     age = 30
...     is_admin = True
...     return name, age, is_admin

# Распаковка результата
>>> user_name, user_age, user_is_admin = get_user_info()
>>> print(f"Name: {user_name}, Age: {user_age}, Admin: {user_is_admin}")
Name: Anna, Age: 30, Admin: True

2. Фиксированные данные

Python 3.13
# Дни недели - идеальный пример неизменяемой последовательности
>>> DAYS_OF_WEEK = ("Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday")

# Использование
>>> today_index = 4  # Friday
>>> print(f"Today is {DAYS_OF_WEEK[today_index]}")
Today is Friday

3. Структуры данных с кортежами

Python 3.13
# Список студентов: (имя, возраст, средний балл)
>>> students = [
...     ("Anna", 20, 4.8),
...     ("Ivan", 19, 4.5),
...     ("Maria", 21, 4.9),
...     ("Peter", 20, 4.3)
... ]

# Найти студента с максимальным средним баллом
# используя простой цикл

>>> max_gpa = 0
>>> best_student = None

>>> for student in students:
...     if student[2] > max_gpa:
...         max_gpa = student[2]
...         best_student = student

>>> print(f"Best student: {best_student[0]} with GPA {best_student[2]}")
Best student: Maria with GPA 4.9

Сравнение списков и кортежей

Распространенные ошибки при работе с кортежами

1. Забытая запятая в кортеже с одним элементом

   Python 3.13
   # Неправильно (это не кортеж, а просто число в скобках)
   >>> not_a_tuple = (42)
   >>> print(type(not_a_tuple))
   <class 'int'>
   
   # Правильно
   >>> single_item_tuple = (42,)
   >>> print(type(single_item_tuple))
   <class 'tuple'>
   

2. Попытка изменить кортеж

   Python 3.13
   >>> coordinates = (10.5, 20.7, 30.9)
   
   # Это вызовет ошибку
   >>> try:
   ...     coordinates[0] = 15.0
   ... except TypeError as e:
   ...     print(f"Error: {e}")
   Error: 'tuple' object does not support item assignment
   

3. Путаница при распаковке

   Python 3.13
   # Неправильно: количество переменных не соответствует количеству элементов
   >>> point = (1, 2, 3)
   >>> try:
   ...     x, y = point  # Ошибка, нужно 3 переменные
   ... except ValueError as e:
   ...     print(f"Error: {e}")
   Error: too many values to unpack (expected 2)
   
   # Правильно
   >>> x, y, z = point
   >>> print(x, y, z)
   1 2 3
   

Проверка понимания

Какое из следующих утверждений о кортежах в Python верно?