Python中二维列表的问题

Question

昨天，我决定第一次开始玩 Python，所以请放轻松，我几乎没有编程经验。 作为我的第一个小项目，我正在尝试编写一个脚本，将一副牌洗牌并从洗好的牌堆中处理 5 张牌。 我正在尝试将手存储在二维数组/矩阵中。 这是我遇到问题的代码：

import random
sorted_deck =  ["AH","KH","QH","JH","TH","9H","8H","7H","6H","5H","4H","3H","2H",
                "AS","KS","QS","JS","TS","9S","8S","7S","6S","5S","4S","3S","2S",
                "AD","KD","QD","JD","TD","9D","8D","7D","6D","5D","4D","3D","2D",
                "AC","KC","QC","JC","TC","9C","8C","7C","6C","5C","4C","3C","2C"]

def shuffle():
    sorted_deck_current = list()
    sorted_deck_current.clear()
    sorted_deck_current = sorted_deck.copy()
    shuffled_deck = list()
    shuffled_deck.clear()
    for n in range(0,52):
        r = random.randrange( 0, len(sorted_deck_current) )
        shuffled_deck.append( sorted_deck_current[r] )
        sorted_deck_current.pop( r )
    return shuffled_deck

for n in range(2): # Check that the shuffle()-function works
    fresh_shuffled = shuffle()
    print( "Shuffled deck: " + str(fresh_shuffled) )

many_hands = list()
temp_hand = list()
temp_deck = list()
many_hands.clear()

for n in range(5): # Draw 5 hands from freshly shuffled decks
    temp_hand.clear()
    temp_deck.clear()
    temp_deck = shuffle()
    for i in range(5):
        temp_hand.append( temp_deck[i] )
    many_hands.append( temp_hand )
    print( many_hands[n] )

for q in range(5): # Try and output the 5 different hands again
    print( many_hands[q] )

exit()

我的for n in range(5) 在代码末尾循环输出 5 个不同的手，这就是我想要的。 for q in range(5) 循环输出同一手牌 5 次，这恰好是前一个循环的最后一手牌。 我不知道为什么会这样。 如果有人可以向我解释这种行为，将不胜感激。

Answer 1

在开始第一个 for 循环之前，您正在创建 temp_hand。此后，您总是会修改同一个对象，然后将其重新添加到many_hands。本质上，您只是将同一个对象添加了五次。如果你熟悉 C，这就像 pass-by-reference：python 在追加列表之前不会复制列表的值，它只是追加对列表的引用。

然后，当您尝试打印many_hands 时，它会打印同一个对象 5 次。

解决方案是在for 循环内部而不是外部初始化temp_hand 内部，以便每次迭代都重新初始化（到新引用）。也就是换行

temp_hand.clear()

修改您当前拥有的单个列表，而不更改其引用，使用

temp_hand = list()

在新引用处创建一个新的空列表并将其分配给temp_hand。

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顺便说一句，当您初始化一个空列表时，通常首选使用列表文字（即[]）而不是list() 构造函数。这主要是因为它从周围的代码中脱颖而出，绝对是一个列表，而不是碰巧返回一个列表的函数调用。

Answer 2

首先修复，在每次迭代时创建一个新的列表对象：

for draw in range(5): # try avoid single letter variables
    temp_hand = [] # Make a NEW list object. BTW, [] is nicer and more common syntax than list()
    temp_deck = shuffle()
    temp_hand = temp_deck[:5] # Use slicing to get the first 5 elements, not a loop!
    many_hands.append(temp_hand) # This will get a different list object appended each time which is what you want.

所以出了什么问题？在 python 中，当您将列表分配给变量时，您不会分配列表的副本，而是分配对它的引用。试试这个代码：

list1 = [1, 2, 3] # Make a new list object
list2 = list1 # Assigns a reference to the existing list1
list1[0] = 9
print(list2)

您会看到list2 已更改。这是因为list1 和list2 指向同一个对象。您可以在 python 中使用is 或id 进行检查：

print(f"list1 id: {id(list1)}")
print(f"list2 id: {id(list2)}")

它们是一样的。同样list1 is list2 返回True。

但现在试试这个：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [1, 2, 3]

现在 list1 == list2 是 True 但 list1 is list2 是 False。它们是独立的对象。

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [1, 2, 3]
list1[0] = 9
print(list2)

这次list2 没有改变。

在您的原始代码中，您通过调用.append() 来保持对temp_hand 的引用，而不是在每次迭代中创建一个新的列表对象。所以在每个循环中你洗牌temp_hand 并打印它并看到新手。但是您没有看到的是many_hands 中已经存在的值发生了什么变化。这些都指向同一个对象，因此它们全部在每次迭代时都在改变。

这是另一种证明方式：

list1 = []
for _ in range(5):
    list1.clear()
    list1.append(1) # It is really your use of append that is the culprit as this is where you EDIT an existing list instead of ASSIGNING a new one
    list2 = [1]
    print(f"list1 id: {id(list1)}, list2 id: {id(list2)}")

看到list1 总是一样，但list2 每次都在变化吗？

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顺便说一句，我一开始的代码可能更短，但我想说明如何使用 [] 创建一个列表，但实际上 shuffle 会自己创建一个新列表，因此您可以这样做：

for draw in range(5): # try avoid single letter variables
    temp_hand = shuffle()[:5] 
    many_hands.append(temp_hand)

Answer 3

您无需为每手牌创建一个新列表，而是为每手牌清空并填写 temp_hand，以便 many_hands 是对同一列表/手牌的 5 个引用的列表。

如果你用temp_hand = list() 代替temp_hand.clear()（使它成为一个新的空列表），你应该得到你所期望的。