深拷贝与列表理解

Question

我对编程比较陌生，而且我一直在理解一些东西，这似乎对于在 Python 中克隆对象非常基础。

假设我们有以下代码，但没有使用 deepcopy 模块：

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = [x for x in nested_list]

现在如果我们这样做：

copy[1] = [9999999]

然后它将返回以下内容：

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = [[1, 2, 3], [9999999], [7, 8, 9]]

但是，如果我们只修改其中一个嵌套列表中的单个元素，例如：

copy[0][1] = 9999999

那么原始变量和复制变量都会返回相同的值：

nested_list = [[1, 9999999, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = [[1, 9999999, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

为什么当我们给嵌套列表一个新值时它工作得很好，但是当我们给嵌套列表中的一个项目一个新值时，它也会改变原来的值？对变量 nested_list 和 copy 调用 id() 函数表明它们是独立的对象，至少在我的理解中是这样。

例如：

copy = nested_list                # copy and nested_list share the same id()
copy = [x for x in nested_list]   # now they have different id()
copy = deepcopy(nested_list)      # again they have different id()

我知道另一种解决方案是 deepcopy 功能，但是由于它非常慢，我想知道是否有其他解决方案？

提前感谢大家！

Answer 1

copy = [x for x in nested_list] 发生的蜡黄副本正在创建一个新的副本对象，该对象具有不同的 id() 然后 nested_list 但其中的所有嵌套列表都具有与两个列表中的列表相同的 ID。

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = [x for x in nested_list]
print(id(copy)) #54769064
print(id(nested_list)) #54546184
print([id(i) for i in copy]) #[58832096, 58831816, 58619384]
print([id(i) for i in nested_list]) #[58832096, 58831816, 58619384]

在进行深度复制copy = deepcopy(nested_list) 时，复制嵌套列表，同时创建具有新 id 的新列表，当为 copy[0][1] = 9999999 之类的嵌套列表之一分配新值时，只会更改复制的第一个列表项，而不是 @987654327 @值。

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = deepcopy(nested_list)
copy[0][1] = 9999999
print(copy) #[[1, 9999999, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
print(nested_list) #[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

Answer 2

copy 和 nested_list 的子列表在内存中的位置相同。并且所有对应的子列表相同的id。这就是你有这种行为的原因。

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
copy = [x for x in nested_list]
print(id(copy[0]) == id(nested_list[0])) #True
print(id(copy) == id(nested_list)) #False

如果您知道要提前更改的sublists，则可以仅对该子列表进行深度复制，以加快性能。

Answer 3

我不知道您来自哪种编程语言，但变量引用在 python 中的工作方式不同。我建议您阅读这篇清楚地说明的文章。 https://www.python-course.eu/python3_deep_copy.php

我还写了一篇关于变量引用的 Medium post。你可以去看看。

基本上，当你有一个列表时会发生什么，然后做

copy[1] = [9999999]

实际上是在更改第一级引用。但是当你更深入地喜欢

copy[0][1] = 9999999

那么你在比你还没有复制的参考更深的层次上改变元素。把它想象成一棵树。复制功能就像浅复制，当您执行浅复制时，您只是复制并制作了第一个引用的另一个对象。但第 2 次、第 3 次以后保持不变。