2.5　魔法宝箱：列表与元组的探险

小鱼和魔法师来到了一个古老的废弃城堡。城堡的大门上挂着一个巨大的锁，锁的旁边有一排小抽屉，每个抽屉里都有一个物品。

魔法师对小鱼说：“这是一个古老的魔法大门，为了打开这扇门，我们需要正确地组合这些物品。在Python的魔法世界中，我们使用列表和元组来存储和组合多个物品。”

小鱼好奇地问：“列表和元组？”

魔法师继续说：“列表就像这些抽屉，你可以在其中放入任何物品，并随时添加或删除物品。元组就像一个封闭的魔法袋，一旦你放入物品，就不能再更改它。”

小鱼仔细地观察每个抽屉，然后说：“我看到每个抽屉上都有一个数字，这是不是它们的位置？”

魔法师点了点头：“正是如此，这是列表中的索引。每个物品在列表中都有一个唯一的位置，第一个物品从0开始计数。所以，第一个物品的索引是0，第二个物品的索引是1，以此类推。接下来让我详细给你讲讲。”

1.创建列表

列表与元组是一种能让你组织和管理数据的超能力。想象一下，你有三个神奇魔法球。在Python中，我们可以用方括号来创建一个列表，像这样：

这段代码告诉计算机：我有三个神奇魔法球，它们分别是红球、蓝球和绿球，请把它们列出来！。计算机听懂后，会把列表中的魔法球展示出来。

2.添加和删除列表元素

当你获得了新的宝物，如捡到一颗闪闪发光的宝石，可以使用append（）方法把它添加到列表中：

上面的代码告诉计算机：我捡到了一颗闪亮宝石，加入到我的魔法球列表中！计算机就会把新的宝物添加到列表末尾，如图2-9所示。

当你觉得某个宝物已经不再神奇，可使用remove（）方法把它从列表中移除，如移除列表中的红球：

这段代码告诉计算机：把那个不神奇的红球从我的列表中去掉！计算机就会把红球从列表中删除。

3.访问列表元素

每个元素在列表中都有一个唯一的位置，这个位置被称为索引。索引从0开始计数，与字符串下标位置类似，例如：

●　要访问第一个元素（蓝球），你可以使用magic_balls［0］，如图2-10所示。

●　要访问第二个元素（绿球），你可以使用magic_balls［1］，如图2-10所示。

●　要访问第三个元素（闪亮宝石），你可以使用magic_balls［2］，如图2-10所示。

4.交换列表元素位置

交换列表中两个元素的位置是常见的操作，这通常需要使用一个临时变量来完成，但在Python中，我们可以使用一个简便的方法来交换两个元素。

例如，要交换图2-10中的“蓝球”和“绿球”，你可以这样做：

这行代码的意思是将magic_balls［0］和magic_balls［1］的值进行交换，交换过程如图2-11所示。执行上面这行代码后，列表的内容为：

这种交换方法非常简便，不需要使用额外的临时变量，这是Python中的一个很实用的特性。

5.创建元组

元组是另一种神奇的数据类型，类似于列表，但元组中的内容不可被修改。元组使用圆括号（）来定义，而不使用列表的方括号［］：

假设你要记录一场魔法比赛的得分，并且这些得分是不会改变的。你可以使用元组来记录得分：

这段代码告诉计算机：这是一场魔法比赛的得分记录，分数分别为98、87、95、91和100。计算机会把这些分数展示出来。

元组的最大特点是它的不可变性。这意味着一旦创建了一个元组，就不能修改它。这与列表不同，列表是可以被修改的。

例如，以下操作在列表中是合法的，但在元组中会引发错误：

colors［1］=＂黄＂这行代码试图将元组colors中的第二个元素的值修改为“黄”。由于元组不允许修改其中的值，因此这行代码执行时会引发错误，程序将抛出异常。

6.访问元组元素

元组虽然不能被修改，但你可以使用索引（下标）来访问其中的值，例如，你想知道第三场比赛的得分：

这段代码告诉计算机：我想知道第三场比赛的得分是多少！计算机就会告诉你正确的分数。

通过列表，你可以管理宝物，并随时添加或删除宝物；通过元组，你可以记录不变的数据，也可以方便地查找这些数据。

听魔法师讲解完后，小鱼两眼放光。只见小鱼迅速地创建了一个列表，记录下每个抽屉中的物品：

突然，小鱼注意到地上有一张旧纸片，上面写着：当火龙果在香蕉之前，大门将为你打开。他意识到这是一个线索！

小鱼迅速地使用列表的元素交换魔法，来完成这个任务：

随着代码的执行，巨大的锁发出了响声，慢慢地打开了，城堡的大门也随之打开。两人走进了城堡。

当小鱼和魔法师进入城堡后，他们在一个古老的房间中发现了一个巨大的魔法盒，盒子的上方有几个凹槽。房间的另一侧有一个陈列台，上面摆放着各种形状的魔法物品。

魔法师解释说：“这个魔法盒是古代魔法师用来存储强大魔法的地方。为了保护魔法，他们设计了一个谜题。我们需要从陈列台上选择正确的物品，并按照特定的顺序放入魔法盒的凹槽中，才能解锁盒子，并获得里面的魔法。”

小鱼注意到陈列台上的物品与魔法盒的凹槽大小都能匹配，但他不确定应该如何对这些物品进行选择和排序。这时，他想到了可以使用列表和元组。

小鱼迅速地创建了一个列表，记录下了他认为应该放入魔法盒中的物品：

为了确定物品如何排序，小鱼继续在房间中寻找线索。这时，小鱼注意到墙上有一幅古老的壁画，壁画上描绘了四个物品：一个金币、一把钥匙、一个红宝石和一个绿宝石戒指。这四个物品与陈列台上的物品完全匹配。更为重要的是，壁画的下方有一段古老的魔法歌谣：

银光闪烁的匙，首先照亮了路；

红宝石的火焰，紧随其后；

金币的光芒，为你指明方向；

绿宝石的戒指，守护着最后的希望。

小鱼仔细研究这段歌谣，并迅速地意识到这是解开魔法盒之谜的关键。歌谣中描述的物品顺序与他最初的想法是不同的。

他迅速地调整了物品的顺序：

这段代码将红宝石和钥匙的位置进行交换，并交换绿宝石戒指和金币的位置。

为了确保物品的顺序不会被打乱，小鱼使用tuple（）方法，将列表items_to_use转换为一个元组，以此来确定物品的顺序不会被改变：

小鱼按照这个顺序，将物品放入魔法盒的凹槽中。随着最后一个物品的放入，魔法盒发出了一道光芒，然后缓缓打开，里面的光芒逐渐散去，小鱼和魔法师看到了一个闪闪发光的魔法碎片，它散发出温暖的光芒，仿佛有生命一般。小鱼小心翼翼地拿起魔法碎片，感受到了一股强大的魔法力量。

魔法师微笑地说：“这是一个非常古老的魔法碎片，它拥有强大的魔法能量。你成功地解开了魔法盒的谜题，证明你已经掌握了列表和元组的知识，这个魔法碎片是你的奖励。”

小鱼高兴地说：“谢谢你，魔法师！我会继续努力，学习更多的编程知识。”

魔法师点点头：“你做得很好，小鱼。前方还有更多的挑战等着你。”

小鱼充满信心地说：“我不怕，我会继续努力学习编程知识，收集所有的魔法碎片。”

魔法师微笑地看着小鱼：“我相信你，小鱼。现在，让我们继续前进，继续探索魔法世界。”

魔法小贴士

列表和元组是Python中的有序集合，允许我们存储和组织多个数据项。列表是可变的，这意味着我们可以添加、删除或修改其内容。元组是不可变的，一旦创建就不能更改元组的内容。当对列表进行操作时，要注意其可变性。任何对列表的修改都会直接影响原始列表。在选择使用列表还是元组时，需要考虑数据是否需要经常更改，以及对数据的具体需求。掌握列表和元组，你将能更有效地组织和处理数据！

思维导图 H/r9pHxZVEAUFsAe5PpvrtdoXHCvtyb9OXKb7GROXm1B5lCj7MoybDStWPlQDMeP