乘法运算符应用于列表（数据结构）

Question

我正在阅读《如何像计算机科学家一样思考》，这是“
Python编程”的介绍性文字。

我想弄清楚将乘法运算符（*）应用于列表时的行为。

考虑函数 make_matrix

def make_matrix(rows, columns):
"""
  >>> make_html" target="_blank">matrix(4, 2)
  [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
  >>> m = make_matrix(4, 2)
  >>> m[1][1] = 7
  >>> m
  [[0, 0], [0, 7], [0, 0], [0, 0]]
"""
return [[0] * columns] * rows

实际输出为

[[0, 7], [0, 7], [0, 7], [0, 7]]

make_matrix 的正确版本 是：

def make_matrix(rows, columns):
"""
  >>> make_matrix(3, 5)
  [[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
  >>> make_matrix(4, 2)
  [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
  >>> m = make_matrix(4, 2)
  >>> m[1][1] = 7
  >>> m
  [[0, 0], [0, 7], [0, 0], [0, 0]]
"""
matrix = []
for row in range(rows):
    matrix += [[0] * columns]
return matrix

make_matrix的 第一个版本失败的原因（如9.8中的说明）是

…每行是其他行的别名…

我想知道为什么

[[0] * columns] * rows

原因 …每行是其他行的别名…

但不是

[[0] * columns]

即为什么[0]一行中的每个不是其他行元素的别名。

Answer 1

python中的所有对象都是对象，除非明确要求这样做，否则python永远不会复制。

当你做

innerList = [0] * 10

您将创建一个包含10个元素的列表， 所有int 0 元素 都引用同一个 对象 。

由于整数对象是 不可变的 ，因此当您执行

innerList[1] = 15

您正在更改列表的第二个元素，使其引用另一个整数 15 。由于 int 对象的不变性，这总是可行的。

这就是为什么

outerList = innerList * 5

将创建一个list包含5个元素的对象，每个元素都与上面 相同innerList。但是由于list对象是 可变的 ：

outerList[2].append('something')

是相同的：

innerList.append('something')

因为它们是对
同一list对象的两个引用。因此，该元素以该single结尾list。它似乎是重复的，但事实是只有一个list对象，并且有许多引用。

相反，如果您这样做

outerList[1] = outerList[1] + ['something']

在这里，您将 创建 另一个 list对象（+与列表一起使用是一个显式副本），并将对该 对象
的引用分配到的第二个位置outerList。如果以这种方式“添加”元素（不是真正地添加，而是创建另一个列表），innerList则不会受到影响。