在python中相互分配两个自变量的问题

Posted 2023-05-08

【中文标题】在python中相互分配两个自变量的问题

【英文标题】：Issue assigning two self variables to each other in python

【发布时间】：2018-08-10 05:36:09

【问题描述】：

我正在开发一款 2048 游戏并尝试构建一个停止条件。但是面临两个变量的一些问题。我尝试的想法很简单——当两个矩阵值（一个保存当前 4x4 板值，另一个保存上一步的值）彼此相等时停止执行。

所以基本上代码是这样的。

import numpy as np
import random

class Board():
    def __init__(self):
        self.board = np.zeros((4,4), dtype = np.int)
        self.prev_board = np.zeros((4,4), dtype = np.int)
        self.new_game()
        print("New Board Created")
        self.newgame = False

    def new_game(self):
        for cnt in range(2):
            i = random.randint(0,3)
            j = random.randint(0,3)
            self.board[i][j] = random.choice([2,4])

    def populate(self):
        empty = []
        for i in range(4):
            for j in range(4):
                if self.board[i][j] == 0:
                    empty.append([i,j])

        i,j = random.choice(empty)
        self.board[i][j] = random.choice([2,4])

    def move(self,board):
        k = 0
        for row in board:
            new_col = np.zeros(len(row), dtype=row.dtype)
            j = 0
            previous = None
            for i in range(row.size):
                if row[i] != 0:
                    if previous == None:
                        previous = row[i]
                    else:
                        if previous == row[i]:
                            new_col[j] = 2 * row[i]
                            j += 1
                            previous = None
                        else:
                            new_col[j] = previous
                            j += 1
                            previous = row[i]
            if previous != None:
                new_col[j] = previous  

            board[k] = new_col
            k += 1
        return board

    def next_move(self,direction):
        rotated_board = np.rot90(self.board, direction)
        rotated_board = self.move(rotated_board)
        self.board = np.rot90(rotated_board, -direction)

    def play_game(self,direction):
        self.next_move(direction)
        self.prev_board = self.board
        print("Before populate")
        print(self.prev_board)
        self.populate()
        print("After populate")
        print(self.prev_board)

game = Board()
for i in range(2):
    game.play_game(0)

这是执行游戏的一个步骤的方法，并且该方法被重复调用，直到获得上面提到的停止条件。问题是当我尝试这种方式时， self.prev_board 值在调用 self.populate() 之前和之后发生变化。只是不明白发生了什么。

输出是，

Before populate
[[0 0 0 0]
 [2 0 0 0]
 [0 0 0 0]
 [2 0 0 0]]
After populate
[[0 0 0 0]
 [2 0 0 0]
 [0 0 0 0]
 [2 0 4 0]]
Before populate
[[0 0 0 0]
 [2 0 0 0]
 [0 0 0 0]
 [2 4 0 0]]
After populate
[[0 0 0 0]
 [2 0 2 0]
 [0 0 0 0]
 [2 4 0 0]]

P.S: self.next_move(direction) - 进行下一步移动，而 self.populate() - 在矩阵中填充一个新的随机值。

【问题讨论】：

添加了整个代码

由于您使用的是ndarrays，您可以这样做：self.prev_board = self.board.copy()。

【参考方案1】：

https://docs.python.org/2/library/copy.html

Python 中的赋值语句不会复制对象，它们会在目标和对象之间创建绑定。对于可变或包含可变项的集合，有时需要一个副本，以便可以更改一个副本而不更改另一个副本。该模块提供通用的浅拷贝和深拷贝操作（解释如下）。

界面总结：

copy.copy(x) 返回 x 的浅拷贝。

copy.deepcopy(x) 返回 x 的深层副本。

请仔细阅读上面的链接，这应该有助于解决您的问题

【参考方案2】：

如果我理解正确，当您尝试将 self.board 变量复制到 self.prev_board 时会出现问题。 Python 在两个变量之间传递时默认使用“按引用传递”模式。因此self.board 的任何更改也将更改self.prev_board。它并没有真正复制值，而只是链接

您可以通过输入[:] 或使用copy or deepcopy 来避免它。

 def play_game(self,direction):
        self.next_move(direction)
        self.prev_board = self.board[:]
        print(self.prev_board)
        self.populate()

        print(self.prev_board)

使用深拷贝：

from copy import deepcopy

def play_game(self,direction):
        self.next_move(direction)
        self.prev_board = deepcopy(self.board)
        print(self.prev_board)
        self.populate()

        print(self.prev_board)