Python列表的深復制和淺復制示例詳解

Posted on by

一、深復制與淺復制

列表是Python中自帶的一種數據結構，在使用列表時，拷貝操作不可避免，下面簡單討論一下列表的深復制（拷貝）與淺復制

首先看代碼：

l1 = [5, 4, 3, 2, 1]
# 用兩種方法實現對列表l1的拷貝
l2 = l1
l3 = l1[:]
print(l1) # [5, 4, 3, 2, 1]
print(l2) # [5, 4, 3, 2, 1]
print(l3) # [5, 4, 3, 2, 1]
 
#修改l1
l1[0] = 9
print(l1) # [9, 4, 3, 2, 1]
print(l2) # [9, 4, 3, 2, 1]
print(l3) # [5, 4, 3, 2, 1]

我們發現修改l1的第一個元素後，l2的第一個元素跟著改變，而l3並沒有發生變化。Python內置函數id()可以返回元素的地址，那麼我們使用這個函數來看一下三個列表的地址：

print(id(l1)) # 2927957162504
print(id(l2)) # 2927957162504
print(id(l3)) # 2927923243528

從結果來看，l1和l2地址是一樣的，也就是說l1和l2指向的是同一塊內存區域，顯然，通過 l2 = l1 操作，l1和l2都成瞭指向同一塊內存地址的“指針”，也就是說這個操作是為l1取瞭一個別名，也可以說l2是l1的一個引用。用一張圖來解釋：

那麼修改l1也就是在修改l2：

接下來看一下創建l3的過程，l3 = l1[:] ，這是將l1進行切片，並將切片後的列表拷貝到l3所指向的內存區域，同樣看圖：

也就是說l1和l3指向不同的內存區域，那麼修改l1並不會影響到l3：

通俗的來講，像l2這種，拷貝出來的對象和原對象的地址相同，為淺復制，像l3這種，分配新的內存空間並拷貝原始內容的，拷貝出來的對象和原對象的地址不同，為深復制。

二、復制列表內元素的淺復制

在復制列表中的所有元素的時候，進行淺復制

看一個比較有意思的東西，看代碼：

l1 = [1,2,3,[1,3]]
l2 = l1[:]
l1[3][1] = 9
print(l1) # [1, 2, 3, [1, 9]]
print(l2) # [1, 2, 3, [1, 9]]

按照前面的理解，修改l1某個元素後，l2應該不會發生改變，可結果卻與我們預想的結果大相徑庭，於是，我們不得不思考一下l2深復制到底復制瞭什麼東西。實際上列表其實可以理解為一個“指針”，l1[3]是一個列表元素，l2[3]也是一個列表元素，執行以下代碼：

print(id(l2[3])) # 2014816956232
print(id(l1[3])) # 2014816956232

我們發現l1[3]和l2[3]指向的地址是一樣的，也就是說在執行 l2 = l1[:] 的時候，將一個地址拷貝瞭，所以修改l1[3]相當於修改l2[3]，所以才會出現上述結果，這更加說明瞭列表其實就是一個指向一片內存區域的“指針”。那麼我們是不是可以說列表l2深復制l1，但是對列表中每個元素進行復制時進行的是淺復制呢？答案顯而易見。

修改l1[3]中的元素：

三、copy()和deepcopy()

copy模塊可以幫助我們實現對象的復制操作

列舉一下其他的拷貝列表的方式：

l4 = l1 * 1
print(id(l4)) # 2927957916296
l5 = list(l1)
print(id(l5)) # 2927957767816
import copy
l6 = copy.copy(l1)
print(id(l6)) # 2927956854024
l7 = copy.deepcopy(l1)
print(id(l7)) # 2927958503368

我們可以看到，這幾種拷貝方式所得到的的新對象與原對象的地址都不相同瞭，並沒有按照字面意思（copy進行淺復制，deepcopy進行深復制），那麼copy()和deepcopy()究竟有什麼區別呢，繼續看代碼：

list1 = [1,2,3,[1,3]]
list2 = list1[:]
list3 = copy.copy(list1)
list4 = copy.deepcopy(list1)
list1[3][0] = 9
print(list1) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list2) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list3) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list4) # [1, 2, 3, [1, 3]]
print(id(list1[3])) # 2927923172616
print(id(list2[3])) # 2927923172616
print(id(list3[3])) # 2927923172616
print(id(list4[3])) # 2927967190728

可以發現copy()和前面提到的用 [:] 進行拷貝沒有本質上的區別，對列表中的每個元素進行復制時進行的是淺拷貝，而deepcopy()在復制列表中的每個元素的時候，進行的是深拷貝。

總結

到此這篇關於Python列表的深復制和淺復制的文章就介紹到這瞭,更多相關Python列表深復制和淺復制內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

推薦閱讀：