Python复制一个列表的列表

Question

我正在使用Python 3.4.1。
对于单个列表a=[1,2]，如果我复制它，b = a.copy()，当我更改b中的项目时，它不会更改a中的项目。
然而，当我定义一个列表的列表（实际上是矩阵）a = [[1,2],[3,4]]，当我分配b = a.copy()时，我对列表b做的任何事情实际上都会影响a。
我检查了它们的地址，它们是不同的。
有人能告诉我为什么吗？
注：我所做的是b [0] [0] = x，并且a中的项也发生了更改。

- jack

Answer 1

来自copy模块的文档:

浅复制和深复制仅适用于复合对象 (包含其他对象的对象，如列表或类实例)：

• 浅复制构造一个新的复合对象，然后（在可能的范围内）向其中插入对原始对象中找到的对象的引用。
• 深复制构造一个新的复合对象，然后以递归方式将原始对象中找到的对象的副本插入其中。

当您调用常规的copy.copy()时，您正在执行一个浅复制。这意味着在列表嵌套列表的情况下，您将获得外部列表的新副本，但它将包含原始内部列表作为其元素。相反，您应该使用copy.deepcopy()，它将创建外部和内部列表的新副本。

您没有注意到这一点的原因是，对于像int这样的基本数据类型是不可变的，因此不可能改变它们的值而不创建新的实例。如果列表的内容代替了可变对象(如列表或任何具有可变成员的用户定义对象)，则这些对象的任何修改都将在列表的两个副本中看到。

- aruisdante

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谢谢！还有一个关于复制的问题。我能复制一个类吗？比如树类，我能用简单的方法复制一些树对象t1吗？ - jack

是的，您可以在任何定义了__copy__和__deepcopy__方法的对象上使用copy模块。有关详细信息，请参阅原始答案中链接的文档。不幸的是，在Python中没有像C++这样的“预定义”复制操作（通常这是一件好事，因为C++的自动生成的复制构造函数对于任何非平凡类都经常是错误的）。 - aruisdante

@jack，当你使用copy方法在pythontutor.com上查看，您可以看到所有指针的可视化效果。 - Arpad Horvath -- Слава Україні

Answer 2

也许可以使用列表推导式来实现，例如：

new_list = [x[:] for x in old_list]

...虽然如果您的矩阵超过一层，使用列表推导可能比使用deepcopy更不优美。

编辑-浅拷贝仍将包含对列表内部对象的引用。例如...

>>> this = [1, 2]
>>> that = [33, 44]
>>> stuff = [this, that]
>>> other = stuff[:]
>>> other
[[1, 2], [33, 44]]
>>> other[0][0] = False
>>> stuff
[[False, 2], [33, 44]]    #the same problem as before
>>> this
[False, 2]                #original list also changed
>>> other = [x[:] for x in stuff]
>>> other
[[False, 2], [33, 44]]
>>> other[0][0] = True
>>> other
[[True, 2], [33, 44]]
>>> stuff
[[False, 2], [33, 44]]    #copied matrix is different
>>> this
[False, 2]                #original was unchanged by this assignment

- user890167

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对于普通读者来说，使用copy方法比使用其他方法要更加清晰明了，而且性能稍微更好一些。 - aruisdante

当然，这是有的。但列表推导式是最具Python风格的，所以我想这取决于什么被认为是“清晰”的，以及对谁来说。无论如何，如果矩阵嵌套太深，那么我的建议就不会很有帮助，但对于单个维度，我认为它还不错。 - user890167

Answer 3

非常简单，只需这样做：

b = a

示例:

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b.append(4)
>>> b
[1, 2, 3, 4]
>>> a
[1, 2, 3, 4]

- Texom512

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这只是让a和b指向同一个对象，这不是正确的解决方案。 - Adam_G