Python:复制列表中的列表

Sky*_*nel 19 python list

希望有人可以帮助我.

我是Python的新手,我正在努力弄清楚我做错了什么.

我已经搜索并发现Python变量可以链接,以便更改一个更改另一个,并且我已经使用该id()函数进行了大量测试以掌握这个概念.但我似乎找到了一个例外,我希望有人可以解释......

首先,以下工作按预期方式制作列表的独立副本.

>>> a = [0,0]
>>> b = a[:]
>>> print a is b
False
>>> b[0]=1
>>> print a
[0,0]
>>> print b
[1,0]
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

但是,如果我稍微改变这一点,那么a列表中的列表就会改变......

>>> a = [[0,0],[0,0]]
>>> b = a[:]
>>> print a is b
False
>>> b[0][0]=1
>>> print a
[[1, 0], [0, 0]]
>>> print b
[[1, 0], [0, 0]]
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

现在我们看到任何更新b也将适用于a,但是print a is b返回的结果False?我也反对检查这一点id(),一切都说它们是相互独立的,但是当我更新一个同样适用于另一个??

谁能解释一下这个?

注意到我正在运行这些http://labs.codecademy.com/#:workspace,所以我首先想到的是,这只是他们网站上的一个错误,但我不知道?

编辑:

感谢你们迄今为止的伟大答案.那很快!我知道之前可能已经提出这个问题,但搜索起来很困难.

由于所有答案都是正确的,我会在标记前等一天.谁拥有最多+ 1的人将得到标记:)

ars*_*jii 18

b = a[:]创建一个浅表复制的a,因此在改变中的可变名单b仍然影响那些相同的名单在a.

换句话说,a并且b不指向相同的列表(这就是原因a is not b),而是指向两个不同的列表,它们都包含相同的两个列表.您可以通过更改其中一个列表b[0][0] = 1并显示更改a.

你提到过你在玩id(),所以看看这个:

>>> a = [[0,0],[0,0]]
>>> b = a[:]
>>> id(a)
2917280                    # <----+
>>> id(b)                  #      |----- different!
2771584                    # <----+
>>> id(a[0]), id(a[1])
(2917320, 2917360)         # <----+
>>> id(b[0]), id(b[1])     #      |----- same!
(2917320, 2917360)         # <----+
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Roh*_*ain 13

您需要对列表进行深度复制.a[:]只做一个浅的副本 - 见文档

你可以使用copy.deepcopy功能:

>>> import copy
>>> a = [[0,0],[0,0]]
>>> b = copy.deepcopy(a)
>>> b
[[0, 0], [0, 0]]
>>> b[0][0]=1
>>> a
[[0, 0], [0, 0]]
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Bak*_*riu 6

我相信获得正在发生的事情的最简单方法是使用视觉表示(这种表示的想法不是我的,尽管我喜欢它).

首先,您必须了解在python中只有对象的引用.物体本身彼此独立存在.例如,列表[0, 1]是一个列表对象,其中包含对对象0和对象的引用1.引用是某种链接.这与其他语言中的变量不同,因为变量通常是放置内容的内存位置.在python中,"变量",即标识符,只是对象的"名称"(=引用).

为了理解这一点,让我们用隐喻来描绘物体之间的关系:假设物体是海中的重石,它们通过绳索和钩子连接在一起(¿).在海面上居住着引用物体的标识符.标识符是防止物体在深处下沉的浮标(他们说,海怪(也就是垃圾收集器)会破坏它们).

例如,我们可以代表这种情况:

a = [0, 1]
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

使用下图:

         ___
        (   )
~~~~~~~~( a )~~~~~~~~
        (___)
 o        ¿      o
          |       O
          |    o
          |
          |
   +------+-------+
   | [  ¿   , ¿ ] |
   +----|-----|---+
        |     |
        |     |
   o    |     |
 O      |     |
        |     |
      +-+-+ +-+-+
      | 0 | | 1 |
      +---+ +---+

 o                 O  o
    )
   (  )             o
  ) )(  )        ( (
 ( (  )( (      ( ) )
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

正如您所看到的那样,标识符a 指向列表对象,即与绳索链接.列表对象具有两个槽,每个包含连接到对象的链接0和1.

现在,如果我们这样做:

b = a
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该标识符b将引用相同的对象的a:

            ___                 ___
           (   )               (   )
~~~~~~~~~~~( a )~~~~~~~~~~~~~~~( b )~~~~~~~~~~~~~~~~
           (___)               (___)
             ¿                   ¿
              \                 /
    o          \               /             o
  o             \             /            o
                -------+-------
     O         |  [ ¿  ,  ¿ ]  |              O
                ----|-----|----
                    |     |
                  +-+-+ +-+-+
         o        | 0 | | 1 |
                  +---+ +---+              o
    O
       o                              O
                                         o


               )
            ) (                    ) (
         ( (   )(               ( (   )
        ( ) ) (  ) (           ( ) ) (  )
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

相反,当你做一个浅的副本时a,通过:

b = a[:]
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

创建一个新列表,其元素是对所引用对象的引用的副本,即您创建了绳索的副本,但它们指向相同的元素:a

               ___                 ___
               (   )               (   )
    ~~~~~~~~~~~( a )~~~~~~~~~~~~~~~( b )~~~~~~~~~~~~~~~~
               (___)               (___)
    O            ¿                   ¿               o
                 |                   |
       o         |                   |
                 |                   |
          -------+------       ------+-------
         |  [ ¿  , ¿ ]  |     |  [ ¿ ,  ¿  ] |
          ----|----|----       ----|----|----
              |    |               |    |
               \    \             /    /
                \    \           /    /
                 \    \         /    /            o
    o             \    \       /    /           o
                   \    \     /    /               o
       o            \    \   /    /
                     \    \ /    /             o
   O                  \    X    /
                       \  / \  /
                        \/   \/
                        |     |
                        |     |
                        |     |
                      +-+-+ +-+-+
                      | 0 | | 1 |
                      +---+ +---+



                 )
           (    (                  )      (
     )(     )    )  )           ( (   )    )  )
    (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

由于整数是不可变的,因此使用副本或相同的相同对象之间没有任何区别,但是当用可变的list s 替换整数时,最终会修改对同一对象的引用,因此您看到的行为也是如此.

在视觉上,代码:

a = [[0, 1], [0, 1]]
b = a[:]
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

结果是:

                ___                 ___
               (   )               (   )
    ~~~~~~~~~~~( a )~~~~~~~~~~~~~~~( b )~~~~~~~~~~~~~~~~
               (___)               (___)
    O            ¿                   ¿               o
                 |                   |
       o         |                   |
                 |                   |
          -------+------       ------+-------
         |  [ ¿  , ¿ ]  |     |  [ ¿ ,  ¿  ] |
          ----|----|----       ----|----|----
              |     \             /     |
              |      \           /      |
              |       \         /       |
              |        \       /        |
              |         \     /         |
              |          \   /          |
              |           \ /           |
              |            X            |
              |           / \           |
              |          /   \          |
              |         /     \         |
              |        /       \        |
              |       /         \       |
              |      /           \      |
              |     |             \     |
              |     |              |    |
         +----+-----+----+   +-----+----+----+
         | [  ¿  ,  ¿  ] |   | [  ¿  ,  ¿  ] |
         +----|-----|----+   +----|-----|----+
               \     \           /     /
                \     \         /     /
                 \     \       /     /
                  \     \     /     /
                   \     \   /     /
                    \     | /     /
                     |    |/     /
                     |    X     /
                     |   / |   /
                     |  /  |  /
                     \ /   \ /
                      Y     Y
                      |     |
                    +-+-+ +-+-+
                    | 0 | | 1 |
                    +---+ +---+


               )
         (    (                  )      (
   )(     )    )  )           ( (   )    )  )
  (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

请注意列表如何b引用相同的子列表a.(实现细节:CPython的字节码编译器将优化文字表达式,以便在两个子列表中使用相同的0和1对象.小整数也涉及一些缓存,但这并不重要.在一般情况下,子列表并不全部共同的元素).

深层副本是避免共享相同对象的副本.

例如,执行后:

import copy
a = [[0, 1], [0, 1]]
b = copy.deepcopy(a)
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

情况是:

                ___                                              ___
               (   )                                            (   )
    ~~~~~~~~~~~( a )~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~( b )~~~~~~~~~~~~~~~~
               (___)                                            (___)
    O            ¿                                                ¿               o
                 |                                                |
       o         |                                                |
                 |                                                |
          -------+------                                   -------+------
         |  [ ¿  , ¿ ]  |                                 |  [ ¿  , ¿ ]  |
          ----|----|----                                   ----|----|----
              |     \                                          |     \
              |      \                                         |      \
              |       \                                        |       \
              |        \                                       |        \
              |         \                                      |         \
              |          \                                     |          \
              |           \                                    |           \
              |            \                                   |            \
              |             \                                  |             \
              |              \                                 |              \
              |               \                                |               \
              |                \                               |                \
         +----+----------+   +--+------------+            +----+----------+   +--+------------+
         | [  ¿  ,  ¿  ] |   | [  ¿  ,  ¿  ] |            | [  ¿  ,  ¿  ] |   | [  ¿  ,  ¿  ] |
         +----|-----|----+   +----|-----|----+            +----|-----|----+   +----|-----|----+
               \     \           /     /                        \     \           /     /
                \     \         /     /                          \     \         /     /
                 \     \       /     /                            \     \       /     /
                  \     \     /     /                              \     \     /     /
                   \     \   /     /                                \     \   /     /
                    \     | /     /                                  \     | /     /
                     |    |/     /                                    |    |/     /
                     |    X     /                                     |    X     /
                     |   / |   /                                      |   / |   /
                     |  /  |  /                                       |  /  |  /
                     \ /   \ /                                        \ /   \ /
                      Y     Y                                          Y     Y
                      |     |                                          |     |
                    +-+-+ +-+-+                                      +-+-+ +-+-+
                    | 0 | | 1 |                                      | 0 | | 1 |
                    +---+ +---+                                      +---+ +---+






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  (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (   (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

(事实上,它似乎是copy.deepcopy足够聪明,避免复制内置是不可变对象,如int,long,tuple不可变对象的等等这么所有子列表共享相同0和1对象)


请注意,这些图表也可以帮助您了解引用计数的工作原理.每根绳子都是一个参考,直到一个物体有一个参考链连接到一个浮标(即一个标识符),它才能保持活着状态.当没有更多的绳索将物体链接到地面的浮标时,物体就会下沉,并被垃圾收集器摧毁.