python：列表的字典以某种方式耦合

Question

我编写了一个小 Python 程序来迭代数据文件 (input_file) 并执行计算。如果计算结果达到某些状态（stateA 或 stateB），则从结果中提取信息（hits）。要提取的命中取决于三个参数集中的参数。
我使用字典字典来存储我的参数集 (param_sets)，并使用列表字典来存储命中 (hits)。字典 param_sets 和 hits 具有相同的键。

问题是，

hits 字典中的列表以某种方式耦合。当一个列表发生变化时（通过调用 extract_hits 函数），其他列表也会发生变化。

这里是（缩短的）代码：

import os, sys, csv, pdb
from operator import itemgetter

# define three parameter sets
param_sets = {
    'A' : {'MIN_LEN' : 8, 'MAX_X' : 0, 'MAX_Z' : 0},
    'B' : {'MIN_LEN' : 8, 'MAX_X' : 1, 'MAX_Z' : 5},
    'C' : {'MIN_LEN' : 9, 'MAX_X' : 1, 'MAX_Z' : 5}}

# to store hits corresponding to each parameter set
hits = dict.fromkeys(param_sets, [])

# calculations
result = []
for input_values in input_file:
    # do some calculations
    result = do_some_calculations(result, input_values)
    if result == stateA:
        for key in param_sets.keys():
            hits[key] = extract_hits(key, result,
                                                hits[key],
                                                param_sets[key]['MIN_LEN'],
                                                param_sets[key]['MAX_X'],
                                                param_sets[key]['MAX_Z'])
        result = []  # discard results, start empty result list
    elif result == stateB:
        for key in param_sets.keys():
            local_heli[key] = extract_hits(key,
                                           result,
                                           hits[key],
                                           param_sets[key]['MIN_LEN'],
                                           param_sets[key]['MAX_X'],
                                           param_sets[key]['MAX_Z'])
        result = [] # discard results
        result = some_calculation(input_values) # start new result list
    else:
        result = some_other_calculation(result) # append result list



def extract_hits(k, seq, hits, min_len, max_au, max_gu):
    max_len = len(seq)
    for sub_seq_size in reversed(range(min_len, max_len+1)):
        for start_pos in range(0,(max_len-sub_seq_size+1)):
            from_inc = start_pos
            to_exc = start_pos + sub_seq_size
            sub_seq = seq[from_inc:to_exc]
            # complete information about helical fragment sub_seq
            helical_fragment = get_helix_data(sub_seq, max_au, max_gu)
            if helical_fragment:
                hits.append(helical_fragment)
                # search seq regions left and right from sub_seq for further hits
                left_seq = seq[0:from_inc]
                right_seq = seq[to_exc:max_len]
                if len(left_seq) >= min_len:
                    hits = sub_check_helical(left_seq, hits, min_len, max_au, max_gu)
                if len(right_seq) >= min_len:
                    hits = sub_check_helical(right_seq, hits, min_len, max_au, max_gu)
                print 'key', k                 # just for testing purpose
                print 'new', hits              # just for testing purpose
                print 'frag', helical_fragment # just for testing purpose
                pdb.set_trace()                # just for testing purpose
                return hits # appended
    return hits # unchanged

这里是python调试器的一些输出：

key A
new ['x', 'x', 'x', {'y': 'GGCCGGGCUUGGU'}]
frag {'y': 'GGCCGGGCUUGGU'}
> 
-> return hits
(Pdb) c
key B

new [{'y': 'GGCCGGGCUUGGU'}, {'y': 'CCGGCCCGAGCCG'}]
frag {'y': 'CCGGCCCGAGCCG'}
> extract_hits()
-> return hits
(Pdb) c
key C
new [{'y': 'GGCCGGGCUUGGU'}, {'y': 'CCGGCCCGAGCCG'}, {'y': 'CCGGCCCG'}]
frag {'y': 'CCGGCCCG'}
> extract_hits()
-> return hits

key A中的元素不应出现在key B中，key A和key B中的元素不应出现在key C中>。

Answer 1

字典和列表默认通过引用传递。对于字典，而不是：

hits_old = hits      # just for testing purpose

应该是：

hits_old = hits.copy()      # just for testing purpose

这将复制字典的键/值对，从而生成一个等效字典，其中不包含对命中字典的未来更改。

当然，第二个函数中的 hits_old 实际上是一个列表，而不是字典，所以你需要做类似于以下的操作来复制它：

hits_old = hits[:]

我不知道为什么列表没有 copy() 函数，如果你想知道的话。

Answer 2

您的线路：

hits = dict.fromkeys(param_sets, [])

相当于：

hits = dict()
onelist = []
for k in param_sets:
    hits[k] = onelist

也就是说，hits 中的每个条目的值都是相同的列表对象，无论它有什么键，最初都是空的。请记住，赋值不会执行隐式复制：相反，它会分配“对 RHS 对象的更多引用”。

你想要的是：

hits = dict()
for k in param_sets:
    hits[k] = []

也就是说，一个新的和单独的列表对象作为每个条目的值。相当于，

hits = dict((k, []) for k in param_sets)

顺便说一句，当您确实需要制作容器的（浅）副本时，最通用的方法通常是调用容器的类型，并以旧容器作为参数，如下所示：

newdict = dict(olddict)
newlist = list(oldlist)
newset = set(oldset)

等等；这也可以在类型之间转换容器（newlist = list(oldset) 从集合中创建一个列表，等等）。