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这里总结一下Python中的内置数据结构(Built-in Data Structure):列表list、元组tuple涵盖的仅有部分重点，详细地去介绍每个知识点并未涉及。
在之前的内容中，我们知道了list列表，tuple元组数据结构，这一节中，我们深入探讨下列表和元组。
列表(list)
首先，我们需要弄清楚最基本的概念，什么是列表和元组呢？
列表list的显著特征
● 列表中的每个元素都可变的
意味着可以对每个元素进行修改和删除
● 列表是有序的，每个元素的位置是确定的，可以用索引去访问每个元素
● 列表中的元素可以是Python中的任何对象
可以为任意对象就意味着元素可以是字符串、整数、元组、也可以是list等Python中的对象。
>>> x = [1,2,3]
>>> y = {'name':'Sakura'}
>>> z="Test"
>>> a=[x,y,z]
>>> a
[[1, 2, 3], {'name': 'Sakura'}, 'Test']
觉得Python中的list和C语言中的数组蛮像的，只是list中的元素类型可以为Python中的任意对象，C中的数组只能是同种类型。当访问他们中的元素时，都可采用索引。这里需要注意的是，list不仅可以向数组那样正向索引也可以反向索引。
list中的正反索引
list中的增删查改
list中有很多的方法，这里仅介绍对list中元素进行增删查改的方法。
1.利用insert()和分片将元素添加到指定位置 ,利用remove()和关键字del对
元素进行删除
需要注意分片[a:b]中的位置不包含位置b，利用[a,a]可以将元素添加至a位置
2.利用正反索引对元素进行查找
3.对元素修改可以直接赋值替换
4.列表中还有其他方法如pop()删除末尾元素，pop(i)删除指定位置i的元素，append()向末尾添加元素
list函数
可以通过list将序列创建为列表
Python中包含6中內建的序列：列表，元组，字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。
>>> list("Hello,world")
['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
其实list为一种类型并非函数，但此处二者并无多大区别。下面的tuple、dict都如此。
元组(tuple)
1.元组可以理解为一个固定的列表，一旦初始化其中的元素便不可修改(认真理解这句话)，只能对元素进行查询
>>> test=(1,2,3)
>>> test
(1, 2, 3)
>>> test[1]=4
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: 'tuple' object does not support item assignmen
t>>> test[1:1] = 4
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> test[1]
2
从上可知，tuple不支持对元素的修改(包括删除)，tuple一初始化便固定下来了。
再来看一个例子。
>>> test=('a','b',['A','B'])
>>> print(test)
('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> test[2][0]='x'
>>> test[2][1]='y'>>> test
('a', 'b', ['x', 'y'])
这里看似元素中的元素改变了，可是仔细分析下，元组中的第三个元素是一个列表。
代码3.4行改变的是列表中的值，元组所指的这个元素列表并没有改变，需要注意这点！
这就涉及到Python中的可变对象和不可变对象，像list这样的就是可变对象，tuple便是不可变对象。
2.元组是固定的列表，那么元组的意义何在呢？
因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple
并且需要注意元组中元素的可变性！！
3.空的tuple可以记为()，若只有一个元素的tuple记为(1,)
4.因为记为(1)的话，这个实际代表的是数字1，此时()是数学公式中的小括号
因为元组是固定的列表，所以其内置的大多数的方法和列表是差不多的。
5.可以通过tuple将序列转换为元组，用法和list一样
>>> tuple('Hello,world!')
('H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!')
列表和元组存储方式的差异
前面说了，列表和元组最重要的区别就是，列表是动态的、可变的，而元组是静态的、不可变的。这样的差异，势必会影响两者存储方式。我们可以来看下面的例子：
l = [1, 2, 3]
l.__sizeof__()
64
tup = (1, 2, 3)
tup.__sizeof__()
48
你可以看到，对列表和元组，我们放置了相同的元素，但是元组的存储空间，却比列表要少 16 字节。这是为什么呢？
事实上，由于列表是动态的，所以它需要存储指针，来指向对应的元素(上述例子中，对于 int 型，8 字节)。另外，由于列表可变，所以需要额外存储已经分配的长度大小(8 字节)，这样才可以实时追踪列表空间的使用情况，当空间不足时，及时分配额外空间。
l = []
l.__sizeof__() // 空列表的存储空间为 40 字节
40
l.append(1)
l.__sizeof__()
72 // 加入了元素 1 之后，列表为其分配了可以存储 4 个元素的空间 (72 - 40)/8 = 4
l.append(2)
l.__sizeof__()
72 // 由于之前分配了空间，所以加入元素 2，列表空间不变
l.append(3)
l.__sizeof__()
72 // 同上
l.append(4)
l.__sizeof__()
72 // 同上
l.append(5)
l.__sizeof__()
104 // 加入元素 5 之后，列表的空间不足，所以又额外分配了可以存储 4 个元素的空间
上面的例子，大概描述了列表空间分配的过程。我们可以看到，为了减小每次增加 / 删减操作时空间分配的开销，Python 每次分配空间时都会额外多分配一些，这样的机制(over-allocating)保证了其操作的高效性：增加 / 删除的时间复杂度均为 O(1)。
但是对于元组，情况就不同了。元组长度大小固定，元素不可变，所以存储空间固定。
看了前面的分析，你也许会觉得，这样的差异可以忽略不计。但是想象一下，如果列表和元组存储元素的个数是一亿，十亿甚至更大数量级时，你还能忽略这样的差异吗？
列表和元组的性能
通过学习列表和元组存储方式的差异，我们可以得出结论：元组要比列表更加轻量级一些，所以总体上来说，元组的性能速度要略优于列表。
另外，Python 会在后台，对静态数据做一些资源缓存(resource caching)。通常来说，因为垃圾回收机制的存在，如果一些变量不被使用了，Python 就会回收它们所占用的内存，返还给操作系统，以便其他变量或其他应用使用。
但是对于一些静态变量，比如元组，如果它不被使用并且占用空间不大时，Python 会暂时缓存这部分内存。这样，下次我们再创建同样大小的元组时，Python 就可以不用再向操作系统发出请求，去寻找内存，而是可以直接分配之前缓存的内存空间，这样就能大大加快程序的运行速度。
下面的例子，是计算初始化一个相同元素的列表和元组分别所需的时间。我们可以看到，元组的初始化速度，要比列表快 5 倍。
python3 -m timeit 'x=(1,2,3,4,5,6)'
20000000 loops, best of 5: 9.97 nsec per loop
python3 -m timeit 'x=[1,2,3,4,5,6]'
5000000 loops, best of 5: 50.1 nsec per loop
但如果是索引操作的话，两者的速度差别非常小，几乎可以忽略不计。
python3 -m timeit -s 'x=[1,2,3,4,5,6]' 'y=x[3]'
10000000 loops, best of 5: 22.2 nsec per loop
python3 -m timeit -s 'x=(1,2,3,4,5,6)' 'y=x[3]'
10000000 loops, best of 5: 21.9 nsec per loop
当然，如果你想要增加、删减或者改变元素，那么列表显然更优。原因你现在肯定知道了，那就是对于元组，你必须得通过新建一个元组来完成。
列表和元组的使用场景
那么列表和元组到底用哪一个呢？根据上面所说的特性，我们具体情况具体分析。
1.如果存储的数据和数量不变，比如你有一个函数，需要返回的是一个地点的经纬度，然后直接传给前端渲染，那么肯定选用元组更合适。
def get_location():
.....
return (longitude, latitude)
2.如果存储的数据或数量是可变的，比如社交平台上的一个日志功能，是统计一个用户在一周之内看了哪些用户的帖子，那么则用列表更合适。
viewer_owner_id_list = [] # 里面的每个元素记录了这个 viewer 一周内看过的所有 owner 的 id
records = queryDB(viewer_id) # 索引数据库，拿到某个 viewer 一周内的日志
for record in records:
viewer_owner_id_list.append(record.id)
总结
总的来说，列表和元组都是有序的，可以存储任意数据类型的集合，区别主要在于下面这两点。
● 列表是动态的，长度可变，可以随意的增加、删减或改变元素。列表的存储空间略大于元组，性能略逊于元组。
● 元组是静态的，长度大小固定，不可以对元素进行增加、删减或者改变操作。元组相对于列表更加轻量级，性能稍优。
思考题
1.想创建一个空的列表，我们可以用下面的 A、B 两种方式，请问它们在效率上有什么区别吗？我们应该优先考虑使用哪种呢？可以说说你的理由。
# 创建空列表
# option A
empty_list = list()
# option B
empty_list = []
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