Кортежи

Кортеж (tuple) – упорядоченный неизменяемый набор значений. Записывается круглыми скобками, элементы разделяются запятыми.

Скобки необязательны: 3, 4 – тот же кортеж, что (3, 4). А вот запятая обязательна всегда, и из-за этого возникает главная ловушка записи: (5) – это просто число в скобках, а кортеж из одного элемента – (5,).

Пустой кортеж – (). Готовый кортеж получают из списка функцией tuple(), а обратно – list().

Как и список, кортеж упорядочен: элементы стоят в том порядке, в каком записаны, и доступны по индексу.

point = (3, 4)
print(point)          # (3, 4)

pair = 3, 4           # скобки можно не писать
print(pair)           # (3, 4)

print((5,))           # (5,) – кортеж из одного элемента
print((5))            # 5 – это просто число
print(type((5,)))     # <class 'tuple'>
print(type((5)))      # <class 'int'>

print(tuple([1, 2]))  # (1, 2)
print(tuple())        # ()
print(list((1, 2)))   # [1, 2] – обратно в список

Кортеж – последовательность, поэтому всё «читающее» у него такое же, как у списка. А всё, что меняет длину или содержимое, – запрещено.

Причина одна: кортеж неизменяем. Всё, что «меняло бы» его, для него не определено. + и * при этом работают, потому что, как и у строк, создают новый объект, а исходный не трогают.

Распаковка – присваивание, в котором элементам кортежа сразу дают отдельные имена: x, y = point.

Число имён должно совпасть с числом элементов, иначе ValueError. Исключение – звёздочка: first, *rest = t забирает первый элемент, а остальные собирает в список rest.

Отсюда короткий обмен значений: a, b = b, a. Справа складывается кортеж (b, a), и он распаковывается обратно в a и b. Временная переменная не нужна.

Распаковка понадобится сразу ниже: enumerate() и zip() отдают пары именно для того, чтобы их сразу разложили по именам.

point = (3, 4)
x, y = point
print(x, y)            # 3 4

a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(a, b)            # 2 1 – обмен без третьей переменной

first, *rest = (1, 2, 3, 4)
print(first)           # 1
print(rest)            # [2, 3, 4] – звёздочка собрала список

x, y = (1, 2, 3)       # ValueError: too many values to unpack

Обе функции знакомят цикл сразу с двумя значениями:

enumerate() избавляет от for i in range(len(a)) там, где нужны и номер, и значение. zip() идёт по двум последовательностям одновременно и останавливается на короткой.

Обе отдают пары, поэтому в заголовке цикла их распаковывают: for i, x in enumerate(a) и for name, mark in zip(names, marks).

names = ['Аня', 'Борис', 'Вера']
marks = [5, 4, 3]

for i, x in enumerate(marks):
    print(i, names[i], x)   # 0 Аня 5, 1 Борис 4, 2 Вера 3

for name, mark in zip(names, marks):
    print(name, mark)       # Аня 5, Борис 4, Вера 3

# enumerate по строкам с номерами, начиная с единицы
for i, name in enumerate(names, 1):
    print(i, name)          # 1 Аня, 2 Борис, 3 Вера

Кортежи сравниваются поэлементно слева направо, как слова в словаре: сначала первые элементы, при равенстве – вторые, и так до первого различия. Если один кортеж является началом другого, короткий считается меньшим.

Отсюда сортировка дат, записанных как (год, месяц, день): sorted() упорядочит их по году, при равном годе – по месяцу, при равном месяце – по дню. Отдельного правила для дат не нужно, порядок элементов в кортеже и есть правило.

print((1, 2) < (1, 3))    # True – решили вторые элементы
print((1, 2) < (2, 0))    # True – первый уже разный
print((1, 2) < (1, 2, 0)) # True – короткий меньше

dates = [(2024, 5, 3), (2023, 12, 1), (2024, 1, 15)]
print(sorted(dates))
# [(2023, 12, 1), (2024, 1, 15), (2024, 5, 3)]

Часто нужно «по убыванию первого, при равенстве – по возрастанию второго». Приём: в кортеж кладут отрицательное число вместо самого значения. Возрастающая сортировка по -числу даёт убывание по числу, а второй элемент остаётся возрастающим. Потом знак возвращают при выводе.

goods = [('ручка', 45), ('тетрадь', 120), ('ластик', 45)]
pairs = [(-price, name) for name, price in goods]
for price, name in sorted(pairs):
    print(name, -price)
# тетрадь 120, ластик 45, ручка 45 – дорогие впереди,
# а при равной цене – по алфавиту

Разница ровно одна – неизменяемость, но следствий у неё два.

Первое: кортеж нельзя испортить случайно. Никакая часть программы не переставит в нём элементы и не допишет лишний. Для координат, дат и настроек это защита, а не ограничение.

Второе, техническое: кортеж может быть элементом множества и ключом словаря, а список – нет. Причина в том, что множества и словари вычисляют место элемента по его значению, а значение изменяемого объекта может поменяться, пока он лежит внутри. Подробно это разберём в уроках 9.5 и 9.6.

Практическое правило: набор значений, который задаёт объект и не меняется, – кортеж; набор, который пополняется и правится, – список.