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Python 中的命名元组

原文：https://www.pythonforbeginners.com/data-types/namedtuple-in-python

你必须在你的程序中使用一个元组或者一个 python 字典。尽管它们是非常有用的数据结构，但是它们也有一些缺点。在这篇文章中，我们将学习什么是 python 中的命名元组，以及我们如何用它来代替元组或字典。

元组和字典的问题

假设您正在创建一个 python 应用程序，并且您必须指定图形界面的颜色。在这种情况下，您可以使用具有(红、绿、蓝)值的元组，如下所示。

color=(100,125,130)

但是，这里有一个问题。假设你的队友读了你的代码，他不明白上面例子中的元组意味着什么。可能是(红、绿、蓝)值，也可能是(色调、饱和度、亮度)值，依他而定。为了避免这种混乱，你可以使用一本以红绿蓝为基调的字典。

color={"red":100, "green":125, "blue": 130}

同样，当我们使用字典时，我们必须为图形界面中使用的每个组件创建一个字典。这将使我们的代码变得多余和不可读。为了解决这些问题，我们可以在 python 程序中使用 namedtuple。让我们讨论它是什么以及我们将如何使用它。

python 中的命名元组是什么？

您可以将命名元组视为元组和字典之间的中间数据结构。顾名思义，python 中的 namedtuple 是带有命名字段的元组。通常，我们使用元组的索引来访问它们的元素。但是在 namedtuple 中，我们可以指定每个索引的名称，然后我们可以使用这些名称来访问元素。

让我们在下面的章节中详细讨论这一点。

如何在 Python 中创建 namedtuple？

集合模块中定义了 Namedtuple。您可以按如下方式导入它。

from collections import namedtuple

导入 namedtuple 模块后，可以使用 namedtuple()构造函数创建一个 namedtuple。

namedtuple()构造函数采用要创建的对象类的名称及其字段名称作为输入参数。然后它创建 tuple 的一个子类，其中的字段被命名。

例如，我们可以用字段名“红”、“绿”和“蓝”定义一个“颜色”名元组，如下所示。

Color = namedtuple("Color", ["red", "green", "blue"])

在定义了 namedtuple 子类之后，我们可以通过给定字段值来创建命名元组，如下所示。

color=Color(100,125,130)

我们还可以使用如下的属性符号来访问 namedtuple 的不同字段中的值。

from collections import namedtuple

Color = namedtuple("Color", ["red", "green", "blue"])
color = Color(100, 125, 130)

print("The namedtuple is:", color)
print("The red value is:", color.red)
print("The green value is:", color.green)
print("The blue value is:", color.blue)

输出:

The namedtuple is: Color(red=100, green=125, blue=130)
The red value is: 100
The green value is: 125
The blue value is: 130

如果需要，您还可以找到 namedtuple 的字段名称。为此，您可以使用包含字段名称的 _fields 属性，如下所示。

from collections import namedtuple

Color = namedtuple("Color", ["red", "green", "blue"])
color = Color(100, 125, 130)

print("The namedtuple is:", color)
print("The fields of the namedtuple are:", color._fields)

输出:

The namedtuple is: Color(red=100, green=125, blue=130)
The fields of the namedtuple are: ('red', 'green', 'blue')

在 Python 中使用命名元组的好处

与元组和字典相比，使用命名元组有几个好处。

与元组不同，命名元组允许索引和字段名。这使得我们的代码更容易理解。
与字典不同，命名元组是不可变的，可以存储在一个集合中。此外，使用 namedtuple 代替字典需要我们编写更少的代码。
尽管有这些优点，命名元组与元组相比使用几乎相似的内存。

如何修改命名元组？

namedtuple 是 tuple 的子类，被认为是不可变的。它可以存储在一个集合中，并显示不可变对象的每个属性。但是，我们可以修改命名元组中的值。为此，我们可以使用 _replace()方法，该方法采用带有字段名和新值的关键字参数。之后，它返回修改后的 namedtuple，如下所示。

from collections import namedtuple

Color = namedtuple("Color", ["red", "green", "blue"])
color = Color(100, 125, 130)

print("The original namedtuple is:", color)
color = color._replace(red=200)
print("The modified namedtuple is:", color)

输出:

The original namedtuple is: Color(red=100, green=125, blue=130)
The modified namedtuple is: Color(red=200, green=125, blue=130)

结论

在本文中，我们讨论了 python 中的 namedtuple。我们还讨论了它的使用以及相对于元组和字典的好处。要了解更多关于 python 编程的知识，你可以阅读这篇关于列表理解的文章。你可能也会喜欢这篇关于 Python 中链表的文章。

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