いきなりですが問題です．Pythonで書かれた，以下のプログラムコードをご覧ください．
a = (1, 2, 3) b = a c = [1, 2, 3] d = c print(a, b, c, d) a = a + (4,) c.append(4) print(a, b, c, d) a += (5,) c += [5] print(a, b, c, d) a = a + (6,) c = c + [6] print(a, b, c, d)
最初にprint関数を呼び出したときの出力は，次の通りです．
(1, 2, 3) (1, 2, 3) [1, 2, 3] [1, 2, 3]
このときの，変数aからdまでの状況を最も適切に表したのは，以下の3つの画像のどれでしょうか．
さっそくですが解答です．最も適切に表したのは，以下の画像です．
aとbは，出力により(1, 2, 3)となるタプルを参照し，cとdは，[1, 2, 3]となるリストを参照しています．タプルとリストの違いは，例えば以下より読むことができます．
冒頭のプログラムでは，「print(a, b, c, d)」が4回実行されます．そのたびに，4つの変数が参照する内容（データ構造）を出力します．2回目の呼び出しの出力は，次のようになります．
(1, 2, 3, 4) (1, 2, 3) [1, 2, 3, 4] [1, 2, 3, 4]
ここから，タプルとリストの違いを知ることができます．まず，1回目と2回目のprint関数の呼び出しの間に書かれた「a = a + (4,)」を実行することで，aとbとで参照するタプルが変わります．aは，新たに作られたタプル(1, 2, 3, 4)を参照することになるのに対し，bは変わりません．
リストについては，「c.append(4)」を実行することで，cが参照するリストの末尾に4が追加され，出力としては[1, 2, 3, 4]となります．要素が増えたこのリストを，cも，dも，参照しています．リストの状態は変わるけれども，その参照は変わらない，ということです．
図は次の通りとなります．
3回目の呼び出しの出力は，次のようになります．
(1, 2, 3, 4, 5) (1, 2, 3) [1, 2, 3, 4, 5] [1, 2, 3, 4, 5]
タプルへの値の追加は，2回目の前のときと同様です*1．リストへの値の追加は，「c += [5]」に変わりましたが，要素数が5になり，cも，dもこのリストを参照しているのは，変わりません．図は次の通りです．
最後の呼び出しの出力には，少し注意が必要です．
(1, 2, 3, 4, 5, 6) (1, 2, 3) [1, 2, 3, 4, 5, 6] [1, 2, 3, 4, 5]
タプルへの値の追加は，2回目・3回目と同様です．リストへの値の追加による振る舞いが，変わりました．「c + [6]」により，[1, 2, 3, 4, 5, 6]となる新たなリストが作られ，「c = そのリスト」により参照します．その一方で，変数dの参照は変わらず，出力としては[1, 2, 3, 4, 5]です．図は次の通りです．
ここまでをまとめると，以下の通りとなります．
- 「b = a」により，aとbは同じタプルを参照している．
- 「a = a + (4,)」を実行することで，aとbとで参照するタプルが変わる．
- 「d = c」により，cとdは同じリストを参照している．
- 「c.append(4)」や「c += [5]」を実行しても，cとdは同じリストを参照している．
- 「c = c + [6]」を実行することで，cとdとで参照するリストが変わる．
- 変数がリストを参照するとき，「変数 += 他のリスト」と「変数 = 変数 + 他のリスト」は異なる．
*1:ただし1点だけ注意することがあります．(1, 2, 3, 4)で表されるタプルを，aもbも参照しなくなりました．あとで示す図は，(1, 2, 3, 4)のタプルが(1, 2, 3, 4, 5)になった，というのではなく，(1, 2, 3, 4)のタプルと別に，(1, 2, 3, 4, 5)のタプルが新たに作られて，aがそれを参照する，と考えないといけません．
