前言

嗨囉～又見面啦！昨天我們玩了 while 迴圈的進階技巧，學會了：

• 動態條件控制
• while True + break 的無窮迴圈
• while … else 的特殊用法
• continue 跳過不符合條件的輸入

還實作了 選課系統，透過動態 List 控制迴圈流程！！應該蠻有成就感的吧？

經過一個禮拜的「迴圈轟炸」，是不是有點頭暈了呢？（你沒暈我也頭暈了！）
沒關係！今天我們換換主題，來看看集合型態的另一個成員：Tuple（元組）。

回想一下，在 Day9 我們初登場了集合型態的 List（串列），
之後在講 for 和 while 迴圈時，它一直是我們範例的固定班底。
（可以去回顧一下！）

而 Tuple 常常會和 List 放在一起比較。

今天，我們就來深入了解：

• Tuple（元組）是什麼
• 它和 List 的不同點
• 以及在程式中應該怎麼選擇使用

一起來看看吧！

一、Tuple 是什麼？（小括號表示）

Tuple（元組）可以想像成 「固定不動的清單」。

它和 List 很像，也能放多個元素，還可以存不同資料型態
（數字、字串、布林、甚至 List），但有個大不同：

Tuple 一旦建立，就不能修改（不可新增、刪除或改變元素）。

# 小括號表示 tuple
my_tuple = (10, 20, 30)
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))  # <class 'tuple'>

輸出：

(10, 20, 30)
<class 'tuple'>

List 與 Tuple 的差異整理

小提醒：

Tuple 就像書本的章節順序固定，不會隨便被換頁；
List 就像可自由編排的記事本。

二、Tuple 的基本操作

1.取值（索引與切片）

t = ("Python", "C", "Java")
print(t[0])     # Python
print(t[-1])    # Java
print(t[0:2])   # ('Python', 'C')

輸出：

• 索引、切片和 List 一模一樣

• 可以用 len() 取得長度

print(len(t))  # 3

不可修改

t = (1, 2, 3)
t[0] = 100  # 會報錯！TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

輸出：

3.單元素Tuple

single = (5,)  # 注意後面要加逗號
print(type(single))  # <class 'tuple'>

如果寫成 (5) → Python 會當作數字，不是 tuple

4.Tuple 與List 相互轉換

l = [1, 2, 3]
t = tuple(l)  # List → Tuple
print(t)      # (1, 2, 3)

l2 = list(t)  # Tuple → List
print(l2)     # [1, 2, 3]

這個功能很實用，當你需要「暫時固定」資料時可以轉成 tuple！

5.count(x) → 計算某個值出現幾次

nums = (1, 2, 2, 3, 2, 4)
print(nums.count(2))   # 3，因為 2 出現三次

6.index(x) → 找到某個值的「第一個位置」

nums = (1, 2, 3, 4, 2)
print(nums.index(2))   # 1 (第一個 2 出現在位置 1)

⚠️ 注意：如果要找的值不存在，會報錯：

nums = (1, 2, 3)
print(nums.index(9))   # ❌ ValueError

輸出：

三、為什麼要用 Tuple？

1. 資料不可更改時更安全
   • 用 Tuple 儲存設定值或固定資料，避免被程式其他地方意外修改
2. 效能稍快
   • Tuple 因為不可變，操作時比 List 稍微省資源
3. 可當作字典的 key
   • List 不行，Tuple 可以 → 用於需要不可變的場景

四、進階操作範例

1.遍歷 Tuple 與 List

fruits_list = ["蘋果", "香蕉", "橘子"]
fruits_tuple = ("蘋果", "香蕉", "橘子")

# List 遍歷
for f in fruits_list:
    print(f"List: {f}")

print("====我是分隔線====")

# Tuple 遍歷
for f in fruits_tuple:
    print(f"Tuple: {f}")

輸出：

注意：遍歷方式完全一樣，Tuple 只是不能修改元素。

2.嘗試修改 Tuple（會報錯）

fruits_tuple = ("蘋果", "香蕉", "橘子")
try:
    fruits_tuple[0] = "西瓜"
except TypeError as e:
    print("錯誤:", e)

輸出：

3.Tuple 作為字典 key

# List 不能當 key，但 Tuple 可以
location = {}
coord = (25.03, 121.56)  # 台北經緯度
location[coord] = "Taipei"
print(location)

• Tuple 不可變 → 可以作為字典的 key
• List 可變 → 不能作為 key，會報錯

輸出：

4.List + Tuple 混合使用

# 生日清單
students = [("小明", "2008-05-12"), ("小華", "2008-08-23")]

# 遍歷
for name, birthday in students:
    print(f"{name} 生日是 {birthday}")

Tuple 在這裡就像「固定資料包」，List 是外層清單可以動態增刪學生。

輸出：

5.解構 (Tuple Unpacking)

所謂「解構」就是把一個 Tuple 的元素，直接拆開後分別指定給多個變數。

這樣可以讓程式碼更直觀，不用一個一個用索引取值。

student = ("20250929", "Sharon")

# 一次拆成兩個變數
sid, name = student  

print(sid)   # 輸出: 20250929
print(name)  # 輸出: Sharon

💡 小技巧：
如果 Tuple 的元素比變數多，可以用_忽略不需要的值：

data = ("Alice", 20, "Taipei")
name, _, city = data
print(name, city)   # 輸出: Alice Taipei

五、實戰演練+解析

這邊先看一下完整的程式碼：

# 學生資料 (Tuple)
students = [
    ("20250929", "Sharon"),
    ("20250930", "Bob"),
    ("20251001", "Charlie")
]

# 課程清單
courses = ["Python", "C", "Java", "HTML", "CSS"]

print("=== 學生選課系統 ===")
student_id = input("請輸入學生編號：")

# 檢查學生是否存在
for sid, name in students:
    if sid == student_id:
        print(f"✅ 歡迎 {name} (ID: {sid})")
        selected = []

        while len(selected) < 3:
            print("\n可選課程：")
            for i, c in enumerate(courses, 1):
                print(f"{i}. {c}")

            try:
                choice = int(input("請輸入課程編號："))
            except ValueError:
                print("⚠️ 請輸入數字")
                continue

            if 1 <= choice <= len(courses):
                course = courses[choice-1]
                if course in selected:
                    print(f"⚠️ {course} 已選過")
                    continue
                selected.append(course)
                print(f"✅ 選擇 {course}")
            else:
                print("⚠️ 編號無效")

        print(f"\n🎉 {name} (ID: {sid}) 選課完成！")
        print("選課結果：", selected)
        break
else:
    print("❌ 查無此學生，請確認學號是否正確")

完整輸出：

接下來我會對每個程式區塊做解析！一起來看看～

1. 建立學生與課程資料

students = [
    ("20250929", "Sharon"),
    ("20250930", "Bob"),
    ("20251001", "Charlie")
]
courses = ["Python", "C", "Java", "HTML", "CSS"]

• students 用 Tuple 保存學號 + 姓名，保證資料不會被修改。
• courses 是一個 list，放所有可選課程。

2.學生登入驗證

student_id = input("請輸入學生編號：")
for sid, name in students:
    if sid == student_id:
        ...
        break
else:
    print("❌ 查無此學生，請確認學號是否正確")

• 使用者輸入 student_id。
• for 迴圈逐一檢查 students 中的 tuple，看學號是否存在。
• 如果找到 → 顯示歡迎訊息並進入選課流程。
• 如果整個迴圈都沒找到 → 執行 else，輸出「查無此學生」。

輸出：

3.選課流程

selected = []
while len(selected) < 3:
    print("\n可選課程：")
    for i, c in enumerate(courses, 1):
        print(f"{i}. {c}")

• 每個學生最多可以選 3 門課 → 條件是 len(selected) < 3。
• 用 enumerate 把課程依序列出來給學生選。

4.使用者輸入課程編號

choice = int(input("請輸入課程編號："))

• 用 try-except 確保輸入必須是數字，否則提示錯誤並 continue 回去重來。(之後會再介紹 try-except)
• 如果輸入合法，就檢查：
  1. 是否在有效範圍內
  2. 是否已經選過

5.選課成功或錯誤處理

if 1 <= choice <= len(courses):
    course = courses[choice-1]
    if course in selected:
        print(f"⚠️ {course} 已選過")
        continue
    selected.append(course)
    print(f"✅ 選擇 {course}")
else:
    print("⚠️ 編號無效")

• 合法課程編號 → 確認是否已經選過：
  • 有選過 → 提示錯誤，continue。
  • 沒選過 → 加進 selected，顯示「成功選擇」。
• 編號不在範圍內 → 提示「無效」。

輸出：

6.選課完成

print(f"\n🎉 {name} (ID: {sid}) 選課完成！")
print("選課結果：", selected)

• 當 while 條件結束（選滿 3 門課）後，輸出學生選課結果。

輸出：

結語

今天我們認識了集合型態家族裡的新角色：Tuple（元組）。
它跟 List 長得很像，但有一個超關鍵差異——一旦建立就不能改！

List：適合放「會變動」的資料（例如課程清單、購物車）
Tuple：適合放「固定不變」的資料（例如學生 ID、地理座標）

我們也實際動手學了幾招：

• 基本操作：索引、切片、count()、index()。

• 互轉技巧：List ↔ Tuple 轉換。

• 進階應用：

解構 (Unpacking)，一次拆成好幾個變數。
當作字典 key，利用它不可變的特性。

最後我們在實戰演練中利用學生選課系統這個範例把概念串起來：

• 學生 ID 用 Tuple 保護不被改動
• 課程清單用 List 讓學生自由選修

這樣搭配下來，剛好展現了 Tuple 的穩定性 和 List 的靈活性。
下次如果你需要「有些東西要鎖死，有些東西要能改」的場景，就知道該怎麼選啦！

那麼，今天辛苦啦！我們明天見呦～