三、元组（Tuple）：真的不可变吗？

1. 元组的基本用法

元组（tuple）和列表很像，但它不可变，一旦创建就无法修改。

为什么可变了？

其实，元组本身确实是不可变的，但如果元组里存的是可变对象（如列表），那么这个可变对象的内容依然可以被修改！

总结：

l 元组的不可变性 指的是元组的结构不可变，但元组内部的可变对象仍然可以改变。

l 如果要创建真正的不可变数据结构，可以使用 collections.namedtuple 或 dataclasses.dataclass(frozen=True)。

2. Python中的不可变数据结构：namedtuple 和 dataclass(frozen=True)

为什么要用不可变的数据结构？

在 Python 里，默认的数据结构（如 list、dict、普通的 tuple）通常是可变的，这意味着我们可以在程序运行时随意更改它们的内容。但在某些场景下，我们希望数据是只读的，比如：

l 保护数据不被意外修改，防止 bug。

l 让代码更具有可读性，明确表明某些数据不应更改。

l 让数据结构可作为字典的 key（可哈希）。

2.1 namedtuple：轻量级的不可变数据结构

Python 的 collections.namedtuple 提供了一种类似 tuple 但带有字段名称的不可变数据结构。它的底层仍然是 tuple，但可以使用字段名来访问数据，而不是只能用索引，非常方便！

2.1.1 基本使用：

为什么比普通 tuple 好？

namedtuple 的最大优势就是可读性更好！比起 tuple[0]，point.x 一眼就能看懂它是什么数据。

2.1.2 namedtuple 是不可变的

既然是不可变数据结构，那么修改字段会报错：

如果你想要一个类似的结构，但允许修改，可以使用 dataclass（后面会讲）。

2.1.3 namedtuple 的额外功能

2.1.3.1 ._asdict()：转换为字典

2.1.3.2 ._replace()：创建新实例

注意：_replace() 不会修改原来的对象，而是返回一个新的对象。

2.2 dataclass(frozen=True)：更强大的不可变数据结构

namedtuple 已经很不错了，但它还是有一些缺点，比如：不能设置默认值。不能使用类型注解。不能定义方法。为了解决这些问题，Python 3.7 引入了 dataclasses，其中 frozen=True 可以创建真正不可变的数据结构！

namedtuple vs. dataclass(frozen=True)：如何选择？

什么时候用 namedtuple？

仅仅是存储少量数据，不需要方法和默认值。需要快速创建轻量级不可变对象。

什么时候用 dataclass(frozen=True)？

需要方法、类型注解、默认值。需要更好的可读性和可维护性。

总结：牢记这些关键点！今天，我们深度解析了Python的三大数据结构：列表、字典、元组，并且剖析了它们的底层原理。最重要的几个要点：

l 列表（list）：可变、支持动态扩容，适用于存储有序数据。

l 字典（dict）：键值对存储、查找快，适用于存储映射关系。

l 元组（tuple）：不可变（但内部可变对象仍然可变），适用于存储固定数据。