将列表附加到循环中的列表（Python）

Question

我有一个带有值的 Python 列表，比如：

a = [[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]]

我想在循环中将一个新列表“b”附加到列表“a”中。

b = [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]

结果应如下所示（将 'b' 一次添加到 'a' 时）：

[[[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]], [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]]

现在，我想将列表b 追加N 次到列表a。 a 和 b 都有形状 (4,3) 然后结果应该有形状：(N+1,4,3)

我该怎么做？

Answer 1

本机 Python 列表不会按照您在此处所描述的一些 cmets 的方式运行，因此如果您可以使用第 3 方库，请考虑 NumPy，它的行为更像矩阵您期望的值，然后可以转换回 Python 列表

设置

>>> a = [[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]]
>>> b = [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]

垂直复制b

• np.tile() 的第二个参数描述了每个维度中的复制
• .reshape() 将其准备为 3 维数组

>>> import numpy as np
>>> b_tiled = np.tile(np.array(b), (4,1)).reshape(4,4,3)
>>> b_tiled
array([[[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]]])

将a和b_tiled收集到同一个数组中

注意a 应重新整形或[a] 以匹配b_tiled 的形状

>>> np.vstack((np.array([a]), b_tiled))
array([[[0, 0, 0],
        [1, 0, 1],
        [1, 1, 0],
        [0, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]],

       [[2, 1, 0],
        [3, 0, 1],
        [4, 1, 0],
        [2, 1, 1]]])

.tolist()

您可以使用.tolist() 再次创建一个原生 Python 列表，但作为一个 numpy 数组对您来说可能更方便

>>> np.vstack((np.array([a]), b_tiled)).tolist()
[[[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]], [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]], [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]], [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]], [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]]

Answer 2

将我对这次讨论的贡献总结为一个实际的答案，总结我认为的两个最佳解决方案：

1 使用 NumPy 数组

从@Andreas 的解决方案开始，但遵循@ti7 的引导并将结果包装到一个numpy 数组中，该数组可以正确管理内存：

result = np.array([a] + [b] * 5)

此解决方案将结果带入更多可用和通用的 NumPy 数组中。

2 使用深拷贝

从@Andreas 的解决方案开始，添加一个深拷贝，这样结果就不会将数组的各个部分混在一起：

import copy
result = [a] + [copy.deepcopy(b) for _ in range(5)]

此解决方案将结果保留为标准 Python 列表列表。

感谢@ti7 注意到深层复制必须通过b 的实例而不是结果完成，因为deepcopy 不会破坏其输入内部的别名；并感谢@Andreas 从 cmets 组装这行代码。

警告：由于a 未在此处进行深度复制，result[0] 是a 的别名，对其中任何一个的更改都会同时更改两者。深拷贝a 也可以避免这种情况。

Answer 3

添加列表并乘以第二个列表：

l = [a] + [b]*5

[[[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]],
 [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]],
 [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]],
 [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]],
 [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]],
 [[2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]]

---

如果您想稍后修改列表值，请注意您实际上引用了 5 倍的 SAME 列表（如 @ti7 所述），这意味着如果您更改列表 b 中的一个值，您将全部更改，如下所示：

l[1][1][1] = "foo"

[[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1]]
[[2, 1, 0], [3, 'foo', 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]
[[2, 1, 0], [3, 'foo', 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]
[[2, 1, 0], [3, 'foo', 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]
[[2, 1, 0], [3, 'foo', 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]
[[2, 1, 0], [3, 'foo', 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]

---

为了避免这种使用（如 @joanis 所述）：

l = [a] + [copy.deepcopy(b) for _ in range(5)]

Answer 4

[a+b*5] 这将创建

[[[0, 0, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 0], [0, 1, 1], [2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1], [2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1], [2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1], [2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1], [2, 1, 0], [3, 0, 1], [4, 1, 0], [2, 1, 1]]]