任务要求

1．定义与初始化：创建一个包含不同类型元素的元组，并展示其初始化过程。

2．遍历与访问：遍历元组并访问其中的元素。

3．不可变性验证：通过尝试修改元组元素，验证其不可变性。

4．与其他数据结构转换：将元组转换为列表和字典。

5．实际应用：通过元组实现一个简单的数据存储和查询功能。

任务分析

元组是Python中一种重要的数据结构，其特点是不可变性和有序性。元组适用于存储不需要频繁修改的数据，例如坐标点、日期、颜色值等。

任务实现

1．定义与初始化

# 定义一个包含不同类型元素的元组
student_info = ("Alice", 20, "Computer Science", 3.8)
print("元组初始化结果：", student_info)

运行结果：

元组初始化结果： ('Alice', 20, 'Computer Science', 3.8)

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 元组使用圆括号()初始化，支持存储不同类型的数据（字符串、整数、浮点数等）。
• 元组的定义简单直观，适合快速创建固定数据集合。

2．遍历与访问

# 定义一个包含不同类型元素的元组
student_info = ("Alice", 20, "Computer Science", 3.8)
# 遍历元组并打印所有元素
print("遍历元组结果：")
for item in student_info:
print(item)
# 访问特定索引的元素
print("\n学生姓名：", student_info[0])
print("年龄：", student_info[1])

运行结果：

遍历元组结果：

Alice

20

Computer Science

3.8

学生姓名： Alice

年龄： 20

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 使用for循环遍历元组中的每个元素。
• 通过索引访问特定元素，语法与列表相同。

3．不可变性验证

# 定义一个包含不同类型元素的元组
student_info = ("Alice", 20, "Computer Science", 3.8)
try:
# 尝试修改元组元素（会引发错误）
student_info[1] = 21
except TypeError as e:
print("错误信息：", e)
print("元组不可变性验证成功！")

运行结果：

错误信息： 'tuple' object does not support item assignment

元组不可变性验证成功！

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 元组的不可变性是其核心特性之一，任何尝试修改元组元素的操作都会引发TypeError错误。
• 通过异常处理机制（try-except），可以优雅地捕获并展示错误信息。

4．元组与其他数据结构转换

# 定义一个包含不同类型元素的元组
student_info = ("Alice", 20, "Computer Science", 3.8)
# 将元组转换为列表
student_list = list(student_info)
print("转换为列表：", student_list)
# 将元组转换为字典（需提供键）
student_dict = dict(zip(["name", "age", "major", "gpa"], student_info))
print("转换为字典：", student_dict)

运行结果：

转换为列表： ['Alice', 20, 'Computer Science', 3.8]

转换为字典： {'name': 'Alice', 'age': 20, 'major': 'Computer Science', 'gpa': 3.8}

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 使用list()函数可以将元组转换为列表，从而获得可变性。
• 转换为字典时，需要使用zip()函数将键和值配对。

5．实际应用

# 定义一个包含多个学生的元组列表
students = [
("Alice", 20, "Computer Science"),
("Bob", 22, "Mathematics"),
("Charlie", 19, "Physics")
]
# 查询特定专业的学生
major = "Computer Science"
print("查询结果：")
for student in students:
if student[2] == major:
print(f"姓名：{student[0]}，年龄：{student[1]}")

运行结果：

查询结果：

姓名：Alice，年龄：20

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 元组非常适合存储结构化的数据（如学生信息），因为其不可变性保证了数据的安全性。
• 通过遍历元组列表，可以实现简单的数据查询功能。