Python中list列表的賦值方法及遇到問題處理

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,後來才發現直接使用等於號=對列表進行賦值會產生一系列的問題,於是將賦值、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,它隻是復制瞭新對象的引用。也就是說,除瞭b這個名字以外,沒有其它的內存開銷。
修改瞭a,就影響瞭b;同理,修改瞭b就影響瞭a。下面的例子嘗試對b進行修改,在後面加入新的元素’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瞭,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[:]  # 采用瞭切片操作對列表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中增加瞭一個元素'green'

但是要註意:淺拷貝之所以稱為淺拷貝,是它僅僅隻拷貝瞭一層,在a中有一個嵌套的list,如果我們修改瞭它,情況就不一樣瞭。
    a[3].append(“blue”)。查看b,你將發現b也發生瞭變化。這是因為,你修改瞭嵌套的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,列表的地址並為發生變化,指向的都是同一個位置。

代碼如下:

a = ['a', 'b', 'c', ['yellow', 'red']]
b = a[:]  # 采用瞭切片操作對列表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',由於a[3]本身也是一個列表,從而是在列表後增加瞭元素'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

深拷貝隻有一種形式,copy模塊中的deepcopy函數。
和淺拷貝對應,深拷貝拷貝瞭對象的所有元素,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瞭。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.關於拷貝操作的提醒

  • 1、對於非容器類型,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,即使采用瞭深拷貝,也隻能得到淺拷貝。

到此這篇關於Python中list列表的賦值方法及遇到問題處理的文章就介紹到這瞭,更多相關list列表賦值方法內容請搜索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!

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