Wie man prüft, ob eine Variable in Python ein Tupel ist

Einführung

In diesem Lab lernen Sie, wie Sie prüfen können, ob eine Variable in Python ein Tupel (Tuple) ist. Das Lab beginnt mit der Einführung von Tupeln als unveränderlichen (immutable) Datenstrukturen, die ähnlich wie Listen sind. Es zeigt deren Erstellung, den Zugriff auf Elemente und die Beschränkung der Unveränderlichkeit anhand praktischer Beispiele mithilfe der Datei tuple_example.py.

Anschließend führt das Lab Sie durch die Verwendung der type()-Funktion und der isinstance()-Funktion, um festzustellen, ob eine Variable ein Tupel ist. Sie erstellen und führen Python-Skripte aus, um die Ausgabe dieser Funktionen zu beobachten, wenn sie auf Tupel und andere Datentypen angewendet werden. Dadurch vertiefen Sie Ihr Verständnis davon, wie Sie programmgesteuert feststellen können, ob eine Variable ein Tupel enthält.

Skills Graph

Tupel verstehen

In diesem Schritt lernen Sie über Tupel (Tuple) in Python kennen. Tupel sind eine grundlegende Datenstruktur, ähnlich wie Listen, aber mit einem wesentlichen Unterschied: Sie sind unveränderlich (immutable). Das bedeutet, dass einmal erstellte Tupel nicht mehr geändert werden können. Diese Unveränderlichkeit macht Tupel nützlich für die Darstellung von festen Sammlungen von Elementen.

Beginnen wir mit der Erstellung eines einfachen Tupels:

my_tuple = (1, 2, 3)
print(my_tuple)

Erstellen Sie mit dem VS Code-Editor eine Datei namens tuple_example.py in Ihrem ~/project-Verzeichnis. Kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in die Datei ein.

Führen Sie nun das Skript mit dem folgenden Befehl im Terminal aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

(1, 2, 3)

Tupel werden mit Klammern () definiert, und die Elemente werden durch Kommas getrennt.

Versuchen wir nun, auf die Elemente des Tupels zuzugreifen:

my_tuple = (1, 2, 3)
print(my_tuple[0])
print(my_tuple[1])
print(my_tuple[2])

Fügen Sie diese Zeilen zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu und führen Sie sie erneut aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

(1, 2, 3)
1
2
3

Sie können auf die Elemente eines Tupels über ihren Index zugreifen, genau wie bei Listen. Denken Sie daran, dass die Indizierung bei 0 beginnt.

Versuchen wir nun, ein Tupel zu ändern:

my_tuple = (1, 2, 3)
my_tuple[0] = 4  ## This will cause an error

Fügen Sie diese Zeile zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu. Wenn Sie das Skript ausführen, treffen Sie auf einen TypeError:

python tuple_example.py

Traceback (most recent call last):
  File "/home/labex/project/tuple_example.py", line 2, in <module>
    my_tuple[0] = 4
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Diese Fehlermeldung bestätigt, dass Tupel unveränderlich sind. Sie können ihre Elemente nicht ändern, nachdem sie erstellt wurden.

Tupel können auch verschiedene Datentypen enthalten:

my_tuple = (1, "hello", 3.14)
print(my_tuple)

Ändern Sie Ihre tuple_example.py-Datei, um diesen Code einzuschließen, und führen Sie sie aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

(1, 'hello', 3.14)

Tupel sind eine vielseitige Datenstruktur in Python, die oft verwendet wird, wenn Sie sicherstellen müssen, dass Daten während des gesamten Programms konstant bleiben.

Identifizierung mit type()

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die type()-Funktion in Python verwenden, um den Datentyp einer Variablen zu identifizieren. Dies ist ein nützliches Werkzeug, um die Art der Daten zu verstehen, mit denen Sie arbeiten, insbesondere wenn Sie mit verschiedenen Datenstrukturen wie Tupeln (Tuples), Listen und anderen umgehen.

Beginnen wir damit, type() zu verwenden, um den Typ eines Tupels zu identifizieren:

my_tuple = (1, 2, 3)
print(type(my_tuple))

Fügen Sie diese Zeilen zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu (Sie können entweder den vorhandenen Inhalt ersetzen oder hinzufügen).

Führen Sie nun das Skript mit dem folgenden Befehl im Terminal aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

<class 'tuple'>

Die Ausgabe <class 'tuple'> zeigt an, dass die Variable my_tuple tatsächlich ein Tupel ist.

Versuchen wir nun, type() mit anderen Datentypen zu verwenden:

my_list = [1, 2, 3]
my_string = "hello"
my_integer = 10
my_float = 3.14

print(type(my_list))
print(type(my_string))
print(type(my_integer))
print(type(my_float))

Fügen Sie diese Zeilen zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu und führen Sie sie erneut aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

<class 'tuple'>
<class 'list'>
<class 'str'>
<class 'int'>
<class 'float'>

Wie Sie sehen können, identifiziert type() korrekt den Datentyp jeder Variablen. Dies kann sehr hilfreich sein, wenn Sie mit komplexen Datenstrukturen arbeiten oder wenn Sie sicherstellen müssen, dass eine Variable einen bestimmten Typ hat, bevor Sie eine Operation ausführen.

Die type()-Funktion ist ein einfaches, aber mächtiges Werkzeug, um die Datentypen in Ihrem Python-Code zu verstehen.

Bestätigung mit isinstance()

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die isinstance()-Funktion in Python verwenden, um zu bestätigen, ob eine Variable einen bestimmten Typ hat. Diese Funktion ist besonders nützlich für die Validierung von Datentypen und die Gewährleistung, dass Ihr Code wie erwartet funktioniert.

Beginnen wir damit, isinstance() zu verwenden, um zu prüfen, ob eine Variable ein Tupel (Tuple) ist:

my_tuple = (1, 2, 3)
print(isinstance(my_tuple, tuple))

Fügen Sie diese Zeilen zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu (Sie können entweder den vorhandenen Inhalt ersetzen oder hinzufügen).

Führen Sie nun das Skript mit dem folgenden Befehl im Terminal aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

True

Die Ausgabe True zeigt an, dass die Variable my_tuple tatsächlich ein Tupel ist.

Versuchen wir nun, isinstance() mit anderen Datentypen zu verwenden und sehen, was passiert, wenn die Variable nicht den angegebenen Typ hat:

my_list = [1, 2, 3]
my_string = "hello"
my_integer = 10
my_float = 3.14

print(isinstance(my_list, tuple))
print(isinstance(my_string, str))
print(isinstance(my_integer, int))
print(isinstance(my_float, float))

Fügen Sie diese Zeilen zu Ihrer tuple_example.py-Datei hinzu und führen Sie sie erneut aus:

python tuple_example.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

True
False
True
True
True

Wie Sie sehen können, gibt isinstance() True zurück, wenn die Variable den angegebenen Typ hat, und False sonst. Dies ist eine robuster Methode zur Prüfung von Datentypen im Vergleich zu type(), da sie auch Vererbung berücksichtigt.

Beispielsweise gibt isinstance() True zurück, wenn Sie prüfen, ob eine Instanz einer benutzerdefinierten Klasse, die von tuple erbt, ein tuple ist, während type() den Typ der benutzerdefinierten Klasse zurückgeben würde.

Die isinstance()-Funktion ist ein wertvolles Werkzeug für die Validierung von Datentypen und die Gewährleistung der Korrektheit Ihres Python-Codes.

Zusammenfassung

In diesem Lab (Praktikum) haben Sie sich mit Tupeln (Tuples) in Python vertraut gemacht, einer Datenstruktur, die Listen ähnelt, aber unveränderlich (immutable) ist. Sie haben eine tuple_example.py-Datei erstellt und mit Tupeln experimentiert. Dabei haben Sie bemerkt, dass Tupel mit Klammern definiert werden, dass auf die Elemente über Indizes zugegriffen wird (beginnend bei 0) und dass das Versuch, ein Tupel zu ändern, aufgrund seiner Unveränderlichkeit einen TypeError auslöst.

Sie haben auch gesehen, dass Tupel Elemente unterschiedlicher Datentypen enthalten können. Anschließend hat das Lab zwei Methoden vorgestellt, um zu überprüfen, ob eine Variable ein Tupel ist: die type()-Funktion, um direkt den Typ zu überprüfen, und die isinstance()-Funktion für eine flexiblere Überprüfung, die besonders nützlich ist, wenn Vererbung berücksichtigt wird.