Список vs кортеж: когда использовать каждый?

В Python существует устойчивая культура, где кортежи (tuples) используются для гетерогенных коллекций, что похоже на использование структур (struct) в C, в то время как списки (lists) предназначены для гомогенных коллекций, аналогично массивам (arrays). Однако мне никогда не удавалось полностью согласовать это с вопросом о мутабельности, упомянутым в других ответах. Мутабельность действительно имеет значение (вы не можете изменить кортеж), в то время как гомогенность не является строгим требованием, и поэтому это кажется менее интересным различием.

Вы правы, и ваше понимание разницы между кортежами и списками в Python верное. Основное различие заключается в том, что кортежи (tuple) являются неизменяемыми (immutable): их содержимое нельзя изменить после присвоения. Списки (list), с другой стороны, изменяемы (mutable): вы можете добавлять элементы, изменять или удалять их.

Поэтому я обычно использую кортежи для данных, которые не должны изменяться после их создания, и списки для тех данных, которые могут изменяться.

Если вы сами разрабатываете API и выбираете типы данных, вот некоторые рекомендации, которые стоит учесть:

Для входных параметров лучше всего использовать самый общий интерфейс, который вам нужен. Чаще это будет не просто кортеж или список, а скорее последовательность, срез или даже итерируемый объект. Используя динамическую типизацию в Python, вы можете избежать множества явных проверок типов, если не нужно в этом строгость.

Что касается данных, которые вы возвращаете (выходные параметры), просто возвращайте то, что вам удобнее всего, например, тип данных, который вы используете в своем коде, или тот, что возвращает ваша вспомогательная функция.

Важно помнить о том, чтобы избегать возвращения списка (или любого другого изменяемого типа), который является частью вашего внутреннего состояния. Например:

class ThingsKeeper:
    def __init__(self):
        self.__things = []

    def things(self):
        return self.__things  # Внешние объекты могут теперь менять ваше состояние

    def safer(self):
        return self.__things[:]  # Здесь создается копия, что не должно ухудшить производительность

Таким образом, вы защитите свое состояние от нежелательных изменений извне.

Незначительное, но примечательное преимущество списка по сравнению с кортежем заключается в том, что списки обычно более портативны. Стандартные инструменты реже поддерживают кортежи. Например, в JSON нет типа кортежа. В YAML такой тип присутствует, но его синтаксис значительно менее привлекателен по сравнению с синтаксисом списка, который довольно удобен.

В таких случаях вы можете использовать кортежи для внутреннего представления данных, а затем преобразовывать их в списки в процессе экспорта. Альтернативно, можно использовать списки повсеместно для сохранения единообразия.