# Python元組、列表、解構和循環怎么使用
## 目錄
1. [引言](#引言)
2. [列表(List)詳解](#列表list詳解)
- [創建與基本操作](#創建與基本操作)
- [常用方法](#常用方法)
3. [元組(Tuple)詳解](#元組tuple詳解)
- [不可變特性](#不可變特性)
- [使用場景](#使用場景)
4. [解構(Unpacking)技術](#解構unpacking技術)
- [基礎解構](#基礎解構)
- [進階用法](#進階用法)
5. [循環結構](#循環結構)
- [for循環](#for循環)
- [while循環](#while循環)
- [循環控制](#循環控制)
6. [綜合應用案例](#綜合應用案例)
7. [總結](#總結)
## 引言
Python作為最受歡迎的編程語言之一，其數據結構操作簡單高效。本文將深入講解四種核心概念：**列表**、**元組**、**解構**和**循環**，通過代碼示例展示它們的實際應用場景。
```python
# 快速示例預覽
fruits = ['apple', 'banana', 'orange'] # 列表
point = (3, 5) # 元組
x, y = point # 解構
for fruit in fruits: # 循環
print(fruit.upper())
列表是Python中最靈活的有序集合，使用方括號[]創建：
# 創建方式
empty_list = []
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed = [1, "text", 3.14, True]
# 索引訪問
print(numbers[0]) # 輸出: 1
print(numbers[-1]) # 反向索引，輸出: 5
# 切片操作
print(numbers[1:3]) # 輸出: [2, 3]
print(numbers[::2]) # 步長2，輸出: [1, 3, 5]
| 方法 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
append() |
追加元素 | numbers.append(6) |
insert() |
插入元素 | numbers.insert(1, 1.5) |
remove() |
刪除元素 | numbers.remove(3) |
sort() |
排序 | numbers.sort(reverse=True) |
copy() |
淺拷貝 | new_list = numbers.copy() |
# 列表推導式示例
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares) # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
元組使用圓括號()創建，創建后不可修改：
# 創建方式
colors = ('red', 'green', 'blue')
single_tuple = (42,) # 單元素元組必須有逗號
# 不可變性嘗試（會報錯）
try:
colors[0] = 'yellow'
except TypeError as e:
print(f"錯誤: {e}") # 元組不支持項分配
locations = {
(35.68, 139.76): "Tokyo",
(40.71, -74.01): "New York"
}
width, height = get_dimensions()
3. **保護數據**：防止意外修改
## 解構(Unpacking)技術
### 基礎解構
```python
# 元組解構
coordinates = (10, 20)
x, y = coordinates
print(f"x={x}, y={y}")
# 列表解構
colors = ['red', 'green', 'blue']
first, second, third = colors
# 交換變量
a, b = 5, 10
a, b = b, a # 交換后 a=10, b=5
# 星號表達式收集多余元素
first, *middle, last = [1, 2, 3, 4, 5]
print(middle) # 輸出: [2, 3, 4]
# 字典解構
person = {'name': 'Alice', 'age': 25}
name, age = person.values()
# 嵌套解構
data = ('ACME', [100, 200, 300], (2023, 7, 15))
name, [open, high, low], (year, month, day) = data
# 遍歷列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for fruit in fruits:
print(fruit.capitalize())
# 帶索引遍歷
for index, fruit in enumerate(fruits, start=1):
print(f"{index}. {fruit}")
# 遍歷字典
person = {'name': 'Bob', 'age': 30}
for key, value in person.items():
print(f"{key}: {value}")
# 基礎while
count = 0
while count < 5:
print(count)
count += 1
# 帶else的while
while count < 10:
print(count)
count += 1
else:
print("循環結束")
# break示例
for num in range(10):
if num == 5:
break
print(num) # 輸出0-4
# continue示例
for num in range(10):
if num % 2 == 0:
continue
print(num) # 輸出奇數
# 列表推導式中的條件
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
# 學生成績處理系統
def process_grades():
# 使用元組存儲科目（不可變）
subjects = ('Math', 'Science', 'History')
# 使用列表存儲學生數據（可變）
students = [
{'name': 'Alice', 'grades': (90, 85, 92)},
{'name': 'Bob', 'grades': (78, 88, 84)},
{'name': 'Charlie', 'grades': (95, 91, 89)}
]
# 計算平均分
for student in students:
name = student['name']
math, science, history = student['grades']
average = (math + science + history) / 3
print(f"{name}: 平均分 {average:.2f}")
# 找出最高分科目
max_score = max(student['grades'])
index = student['grades'].index(max_score)
print(f" 最高分: {subjects[index]} {max_score}")
# 執行函數
process_grades()
for和while實現迭代，配合break/continue控制流程掌握這些核心概念后，可以組合使用它們處理更復雜的數據結構和算法問題。建議通過實際項目練習來鞏固這些知識，例如： - 使用列表實現隊列/棧 - 結合元組和解構處理CSV數據 - 利用循環和條件實現復雜業務邏輯
# 最后的小測驗
data = [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]
result = [letter * num for num, letter in data]
print(result) # 猜猜輸出什么？
”`
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