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Python中list列表的賦值方法及遇到問題處理_python

作者：我這一次 ? 更新時間： 2022-05-07 編程語言

問題起源：

本文的原因是因為在使用list的直接賦值b=a時，得到的結果與預期不同，后來才發現直接使用等于號=對列表進行賦值會產生一系列的問題，于是將賦值、淺拷貝、深拷貝三者之間的區別進行記錄。

1.列表list賦值方法

在python中，對象的賦值就是簡單的對象引用，這點和C++是不同的，

如下例子所示：

a = ['a', 'b', 'c']
b = a ? # 采用簡單的=賦值
print(a==b)

# 下面是輸出結果：
True

上面這種情況下，b和a是一樣的，他們指向同一片內存，b不過是a的別名，是引用。我們可以使用a與b是否相同來判斷，返回True，表明他們地址相同，內容相同。
賦值操作(包括對象作為參數、返回值)不會開辟新的內存空間，它只是復制了新對象的引用。也就是說，除了b這個名字以外，沒有其它的內存開銷。
修改了a，就影響了b；同理，修改了b就影響了a。下面的例子嘗試對b進行修改，在后面加入新的元素’d’，通過觀察輸出結果發現：在修改列表b的同時，列表a也會被修改，因為兩者用的是同一個內存空間。

a = ['a', 'b', 'c']
b = a
b.append('d')
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', 'd']
b = ['a', 'b', 'c', 'd']

2.淺拷貝(shallow copy)

淺拷貝會創建新對象，其內容是原對象的引用。
淺拷貝有三種形式：切片操作，工廠函數，copy模塊中的copy函數。

比如對上述a：

  • 1、切片操作：b = a[:] 或者 b = [each for each in a]
  • 2、工廠函數：b = list(a)
  • 3、copy函數：b = copy.copy(a) #使用時要import copy模塊

淺拷貝產生的b不再是a了，使用is可以發現他們不是同一個對象，使用id查看，發現它們也不指向同一片內存。但是當我們使用 id(x) for x in a 和 id(x) for x in b 時，可以看到二者包含的元素的地址是相同的。
在這種情況下，a和b是不同的對象，修改b理論上不會影響a。比如b.append([4,5])。

代碼效果如下：

a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = a[:] ?# 采用了切片操作對列表b進行賦值
b.append('green') # 對列表b執行添加元素操作
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']] ?# a中的元素不發生變化
b = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red'], 'green'] ?# b中增加了一個元素'green'

但是要注意：淺拷貝之所以稱為淺拷貝，是它僅僅只拷貝了一層，在a中有一個嵌套的list，如果我們修改了它，情況就不一樣了。
????a[3].append(“blue”)。查看b，你將發現b也發生了變化。這是因為，你修改了嵌套的list。修改外層元素，會修改它的引用，讓它們指向別的位置，修改嵌套列表中的元素，列表的地址并為發生變化，指向的都是同一個位置。

代碼如下：

a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = a[:] ?# 采用了切片操作對列表b進行賦值
a[3].append('blue') ?# 在a列表中的第3個元素中增加元素'blue'，由于a[3]本身也是一個列表，從而是在列表后增加了元素'blue'，從輸出結果中可以看出來。
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red', 'blue']]
b = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red', 'blue']]

3.深拷貝

深拷貝只有一種形式，copy模塊中的deepcopy函數。
和淺拷貝對應，深拷貝拷貝了對象的所有元素，包括多層嵌套的元素。因而，它的時間和空間開銷要高。
同樣對la，若使用b = copy.deepcopy(a)，再修改b將不會影響到a了。即使嵌套的列表具有更深的層次，也不會產生任何影響，因為深拷貝出來的對象根本就是一個全新的對象，不再與原來的對象有任何關聯。

實例代碼如下：

import copy
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = copy.deepcopy(a) ? # 采用深拷貝對a進行深拷貝操作
b.append('xyz')
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']] ? # 使用深拷貝，對b的修改不會影響到a
b = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red'], 'xyz']

或者用下面的代碼：

import copy
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = copy.deepcopy(a) ? # 采用深拷貝對a進行深拷貝操作
a[3].append('crazy')
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red', 'crazy']] ?
b = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']] ? # 對a的修改不會影響到b

或者用下面的代碼：

import copy
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = copy.deepcopy(a) ? # 采用深拷貝對a進行深拷貝操作
a[3].append('crazy')
b.append('dddd')
print('a = {}'.format(a))
print('b = {}'.format(b))

# 下面是輸出結果：
a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red', 'crazy']]
b = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red'], 'dddd']

4.關于拷貝操作的提醒

  • 1、對于非容器類型，如數字，字符，以及其它“原子”類型，沒有拷貝一說。產生的都是原對象的引用。
  • 2、如果元組變量值包含原子類型對象，即使采用了深拷貝，也只能得到淺拷貝。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_43981621/article/details/123247342

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