为啥附加到列表的值会动态变化？

Posted 2023-03-25

【中文标题】为啥附加到列表的值会动态变化？

【英文标题】：Why does value appended to list change dynamically?为什么附加到列表的值会动态变化？

【发布时间】：2022-01-08 01:09:55

【问题描述】：

Python 版本：3.9.5

我的代码：

cells = [[i, i] for i in range(3)]
steps = []

for t in range(2):
    for i in range(len(cells)):
        xrand = random.randint(-5, 5)
        yrand = random.randint(-5, 5)
        cells[i][0] += xrand
        cells[i][1] += yrand
    steps.append(list(cells))
    print(steps)

实际输出：

[[[3, 3], [2, 3], [6, 3]]]
[[[4, 7], [-3, 2], [8, 3]], [[4, 7], [-3, 2], [8, 3]]]

预期输出：

[[[3, 3], [2, 3], [6, 3]]]
[[[3, 3], [2, 3], [6, 3]], [[4, 7], [-3, 2], [8, 3]]]

我每次都在外部循环中更改列表 cells 的值，并将修改后的列表附加到 steps 列表中。正如您在输出中看到的那样，在第二次迭代中，cells 的第一个元素也被修改了，即使我只是将一个元素附加到列表中。

steps 的第一个元素是上一次迭代的cells 列表。但是在第二次迭代中，两个元素都会动态变化，即使我只是附加一个元素，所以第一个元素不应该受到影响。

为什么会发生这种情况以及如何克服？

【参考方案1】：

list(cells)创建一个浅拷贝，因此修改cells的可变内容也会改变浅拷贝的内容——或者说，浅拷贝的内容真的是同一个对象 作为cells的内容。

你想要的是一个深拷贝：

import copy

cells = [[i, i] for i in range(3)]
steps = []

for t in range(2):
    for i in range(len(cells)):
        xrand = 1
        yrand = 1
        cells[i][0] += xrand
        cells[i][1] += yrand
    steps.append(copy.deepcopy(cells))
    print(steps)

输出：

[[[1, 1], [2, 2], [3, 3]]]
[[[1, 1], [2, 2], [3, 3]], [[2, 2], [3, 3], [4, 4]]]

我已将 random.randint 部分替换为静态值，因此演示的输出更少……随机。

【参考方案2】：

列表被原地操作

这是因为列表是通过对磁盘上真实对象（存储位置）的引用来操作的。请参阅以下示例：

l = [2]
x = [l, l]
print(x)
>>> [[2], [2]]
l[0] = 4
print(x)
>>> [[4], [4]]

您可以通过使用新变量或 copy.deepcopy() 来克服这个问题

>>> import copy
>>> l = [2]
>>> x = [copy.deepcopy(l), l]
>>> print(x)
[[2], [2]]
>>> l[0] = 4
>>> print(x)
[[2], [4]]