列表更改列表意外反映到子列表中

Question

我需要在Python中创建列表列表，因此输入了以下内容：

myList = [[1] * 4] * 3

该列表如下所示：

[[1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]  

然后，我更改了最内在的值之一：

myList[0][0] = 5

现在我的列表如下所示：

[[5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1]]  

这不是我想要或期望的。有人可以解释发生了什么，以及如何解决吗？

Answer 1

当您编写时，[x]*3您基本上得到了list [x, x, x]。也就是说，具有3个对same的引用的列表x。然后，当您修改此单曲时x，可以通过对其的所有三个引用来看到它：

x = [1] * 4
l = [x] * 3
print(f"id(x): {id(x)}")
# id(x): 140560897920048
print(
    f"id(l[0]): {id(l[0])}\n"
    f"id(l[1]): {id(l[1])}\n"
    f"id(l[2]): {id(l[2])}"
)
# id(l[0]): 140560897920048
# id(l[1]): 140560897920048
# id(l[2]): 140560897920048

x[0] = 42
print(f"x: {x}")
# x: [42, 1, 1, 1]
print(f"l: {l}")
# l: [[42, 1, 1, 1], [42, 1, 1, 1], [42, 1, 1, 1]]

要修复它，您需要确保在每个位置创建一个新列表。一种方法是

[[1]*4 for _ in range(3)]

它将重新评估[1]*4每次而不是一次评估，而是对1个列表进行3次引用。

您可能想知道为什么不能像列表理解那样创建独立的对象。这是因为乘法运算符对对象进行操作，而没有看到表达式。当您使用乘以[[1] * 4]3时，仅看到1元素列表的[[1] * 4]计算结果，而不是[[1] * 4表达式文本。*不知道如何制作该元素的副本，也不知道如何重新评估[[1] * 4]，甚至不知道您想要复制，而且一般来说，甚至没有办法复制该元素。

唯一的选择*是对现有子列表进行新引用，而不是尝试创建新子列表。其他所有内容都将不一致或需要对基础语言设计决策进行重大重新设计。

相反，列表推导会在每次迭代时重新评估元素表达式。[[1] * 4 for n in range(3)]重新评估[1] * 4出于同样的原因，每次[x**2 for x in range(3)]重新评估x**2每一次。的每次评估都会[1] * 4生成一个新列表，因此列表理解功能可以满足您的需求。

顺便说一句，[1] * 4也不会复制的元素[1]，但这没关系，因为整数是不可变的。您不能做类似的事情1.value = 2，将1变成2。