Python:复制列表中的列表

时间:2013-07-05 21:27:20

标签: python list

希望有人可以帮助我。

我对Python很陌生,而且我正在努力弄清楚我做错了什么。

我已经搜索过并发现可以链接Python变量,以便更改另一个更改另一个,并且我已经使用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]

但是,如果我稍微更改一下,以便a列表中的列表更改...

>>> 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]]

现在我们看到b的任何更新也适用于a,但print a is b的结果却会返回False ??我也对id()进行了检查,一切都说它们是相互独立的,但当我更新一个时,同样适用于另一个??

任何人都可以解释这个吗?

注意我正在运行http://labs.codecademy.com/#:workspace这些,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。拥有最多+ 1的人将获得该标记:)

7 个答案:

答案 0 :(得分:18)

b = a[:]创建了a b,因此更改a中的可变列表仍会影响{{1}中那些相同的列表 }。

换句话说,ab不指向相同的列表(这就是为什么a is not b),而是指向两个包含相同列表的不同列表两个列表。您可以通过b[0][0] = 1更改其中一个列表,并且该更改会显示在a

你提到你正在玩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)         # <----+

答案 1 :(得分:13)

您需要制作列表的 deepcopy a[:]仅制作浅色副本 - see docs

您可以使用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]]

答案 2 :(得分:6)

我认为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中只有引用到对象。 物体本身彼此独立存在。例如,列表[0, 1]是一个列表对象,其中包含对象0和对象1引用。 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)。

要理解这一点,让我们用隐喻来描绘对象之间的关系: 假设物体是海中沉重的岩石,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]

使用下图:

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

 o                 O  o
    )
   (  )             o
  ) )(  )        ( (
 ( (  )( (      ( ) )

正如您所看到的,标识符a 引用,即与绳索链接,与列表对象相关联。 list-object有两个插槽,每个插槽包含一个连接到对象01的链接。

现在,如果我们这样做了:

b = a

标识符b将引用 a

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


               )
            ) (                    ) (
         ( (   )(               ( (   )
        ( ) ) (  ) (           ( ) ) (  )

当您通过以下方式执行a浅拷贝时:

b = a[:]

创建一个新列表,其元素是引用副本a引用的对象,即你制作了绳索的副本,但它们指向相同的元素:

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



                 )
           (    (                  )      (
     )(     )    )  )           ( (   )    )  )
    (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (

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,但是当您使用{em> mutable list替换整数时,结束修改对同一对象的引用,从而看到你看到的行为。

视觉上,代码:

a = [[0, 1], [0, 1]]
b = a[:]

结果:

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


               )
         (    (                  )      (
   )(     )    )  )           ( (   )    )  )
  (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (

请注意列表b如何引用a的相同子列表。 (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01对象。小整数也涉及一些缓存,但这并不重要。在一般情况下,子列表没有共同的所有元素。

深层复制是一种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)

情况是:

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






               )                                               )
         (    (                  )      (                (    (                  )      (
   )(     )    )  )           ( (   )    )  )      )(     )    )  )           ( (   )    )  )
  (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (   (  )   (  ) (  (  (       (  ) ) (  ) (  (  (

(实际上,似乎copy.deepcopy足够聪明,可以避免复制不可变的内置对象,例如intlongtuple的不可变物体等 所以所有子列表共享相同的01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。 每根绳索都是一个参考,直到一个物体有一个连接到浮标的参考链(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连接到地面的浮标时,物体就会下沉,并被垃圾收集器摧毁。

答案 3 :(得分:4)

a是一个列表清单。执行b=a[:]时,您创建一个新列表,但复制元素。所以b是一个不同的列表,但元素(子列表)是相同的。

答案 4 :(得分:3)

在这两种情况下,您都可以创建一个独立的列表所以a is b总是假的。

在第一种情况下,您将其他一些值放入其中一个列表中。

在第二种情况下,您的列表都包含相同的值。

好像你会写

l = []
a = [l, l]
b = [l, l]

a is not b,然而它们包含相同的数据。

如果您现在修改l,则可以通过所有a[0]a[1]b[0]b[1]看到此更改。

答案 5 :(得分:3)

虽然a is b返回False,但a[0] is b[0]会返回True。因此,当您更改b[0]时,您必须更改a[0]

>>> a = [[0,0],[0,0]]
>>> b = a[:]

>>> # a[0] is b[0] 
>>> print a[0] is b[0]
True

>>> a.append('more stuff')
>>> print a
[[0, 0], [0, 0], 'more stuff']
>>> print b
[[0, 0], [0, 0]]

答案 6 :(得分:0)

当您处理列表中的列表时,可以替代计算上昂贵的深度复制

origvector=[]
    for ind in range(0, len(testvector)):
        origvector.append(testvector[ind][:])

在这个例子中,&#34; testvector&#34;是一个由n个向量组成的矩阵,每个项目包含一个三项列表。像这样:

{0,1,2}{10,20,30}
{3,4,5}{40,50,60}
{6,7,8}{70,80,90}