我创建了一个列表的列表:
>>> xs = [[1] * 4] * 3
>>> print(xs)
[[1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
然后，我改变了最里面的一个值:
>>> xs[0][0] = 5
>>> print(xs)
[[5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1]]
为什么每个子列表的第一个元素都变成了5?
参见:
我如何克隆一个列表，使它不会在分配后意外改变?寻找解决问题的方法
Python:对于字典列表的类似问题，字典列表只存储每次迭代中最后追加的值
如何初始化一个字典，其值是不同的空列表?对于列表字典的类似问题
当前回答
我正在补充我的答案，以图解方式解释同样的问题。
你创建2D的方式，创建一个浅列表
arr = [[0]*cols]*row
相反，如果您希望更新列表中的元素，则应该使用
rows, cols = (5, 5)
arr = [[0 for i in range(cols)] for j in range(rows)]
解释:
可以使用以下命令创建列表:
arr = [0]*N
or
arr = [0 for i in range(N)]
在第一种情况下，数组的所有下标都指向同一个整数对象
当你给一个特定的索引赋值时，就会创建一个新的int对象，例如arr[4] = 5
现在让我们看看当我们创建一个list of list时会发生什么，在这种情况下，top list的所有元素都指向同一个列表
如果你更新任何索引的值，就会创建一个新的int对象。但是由于所有顶级列表索引都指向同一个列表，所以所有行看起来都是一样的。您会觉得更新一个元素就是更新该列中的所有元素。
感谢Pranav Devarakonda提供的简单解释
其他回答
[[1] * 4] * 3
甚至:
[[1, 1, 1, 1]] * 3
创建一个3次引用内部[1,1,1,1]的列表——而不是内部列表的3个副本，因此任何时候修改列表(在任何位置)，您都会看到3次更改。
和下面这个例子一样:
>>> inner = [1,1,1,1]
>>> outer = [inner]*3
>>> outer
[[1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
>>> inner[0] = 5
>>> outer
[[5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1]]
在那里可能不那么令人惊讶。
当你写[x]*3时，你会得到[x, x, x]这个列表。也就是说，一个有3个对同一个x的引用的列表。当你修改这个x时，它通过所有三个对它的引用都是可见的:
x = [1] * 4
xs = [x] * 3
print(f"id(x): {id(x)}")
# id(x): 140560897920048
print(
f"id(xs[0]): {id(xs[0])}\n"
f"id(xs[1]): {id(xs[1])}\n"
f"id(xs[2]): {id(xs[2])}"
)
# id(xs[0]): 140560897920048
# id(xs[1]): 140560897920048
# id(xs[2]): 140560897920048
x[0] = 42
print(f"x: {x}")
# x: [42, 1, 1, 1]
print(f"xs: {xs}")
# xs: [[42, 1, 1, 1], [42, 1, 1, 1], [42, 1, 1, 1]]
为了解决这个问题，您需要确保在每个位置都创建了一个新列表。一种方法是
[[1]*4 for _ in range(3)]
它将每次重新计算[1]*4，而不是计算一次并对1个列表进行3次引用。
You might wonder why * can't make independent objects the way the list comprehension does. That's because the multiplication operator * operates on objects, without seeing expressions. When you use * to multiply [[1] * 4] by 3, * only sees the 1-element list [[1] * 4] evaluates to, not the [[1] * 4 expression text. * has no idea how to make copies of that element, no idea how to reevaluate [[1] * 4], and no idea you even want copies, and in general, there might not even be a way to copy the element.
*的唯一选择是对现有子列表进行新的引用，而不是尝试创建新的子列表。其他任何东西都是不一致的，或者需要对基本语言设计决策进行重大的重新设计。
相比之下，列表推导式在每次迭代时重新计算元素表达式。[[1] * 4 for n in range(3)]每次重新计算[1]* 4，原因相同[x**2 for x in range(3)]每次重新计算x**2。每次对[1]* 4求值都会生成一个新列表，因此列表推导式执行您想要的操作。
顺便说一句，[1]* 4也不复制[1]的元素，但这没关系，因为整数是不可变的。你不能做类似于1的东西。Value = 2，把1变成2。
为了更详细地解释它，
操作1:
x = [[0, 0], [0, 0]]
print(type(x)) # <class 'list'>
print(x) # [[0, 0], [0, 0]]
x[0][0] = 1
print(x) # [[1, 0], [0, 0]]
操作2:
y = [[0] * 2] * 2
print(type(y)) # <class 'list'>
print(y) # [[0, 0], [0, 0]]
y[0][0] = 1
print(y) # [[1, 0], [1, 0]]
注意到为什么修改第一个列表的第一个元素不修改每个列表的第二个元素吗?这是因为[0]* 2实际上是两个数字的列表，对0的引用不能被修改。
如果您想创建克隆副本，请尝试操作3:
import copy
y = [0] * 2
print(y) # [0, 0]
y = [y, copy.deepcopy(y)]
print(y) # [[0, 0], [0, 0]]
y[0][0] = 1
print(y) # [[1, 0], [0, 0]]
另一种创建克隆副本的有趣方法，操作4:
import copy
y = [0] * 2
print(y) # [0, 0]
y = [copy.deepcopy(y) for num in range(1,5)]
print(y) # [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
y[0][0] = 5
print(y) # [[5, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
实际上，这正是你所期望的。让我们分解这里发生的事情:
你写
lst = [[1] * 4] * 3
这相当于:
lst1 = [1]*4
lst = [lst1]*3
这意味着lst是一个有3个元素都指向lst1的列表。这意味着下面两行是等价的:
lst[0][0] = 5
lst1[0] = 5
因为lst[0]就是lst1。
为了获得想要的行为，你可以使用列表推导式:
lst = [ [1]*4 for n in range(3) ]
在这种情况下，对每个n重新计算表达式，得到不同的列表。
我正在补充我的答案，以图解方式解释同样的问题。
你创建2D的方式，创建一个浅列表
arr = [[0]*cols]*row
相反，如果您希望更新列表中的元素，则应该使用
rows, cols = (5, 5)
arr = [[0 for i in range(cols)] for j in range(rows)]
解释:
可以使用以下命令创建列表:
arr = [0]*N
or
arr = [0 for i in range(N)]
在第一种情况下，数组的所有下标都指向同一个整数对象
当你给一个特定的索引赋值时，就会创建一个新的int对象，例如arr[4] = 5
现在让我们看看当我们创建一个list of list时会发生什么，在这种情况下，top list的所有元素都指向同一个列表
如果你更新任何索引的值，就会创建一个新的int对象。但是由于所有顶级列表索引都指向同一个列表，所以所有行看起来都是一样的。您会觉得更新一个元素就是更新该列中的所有元素。
感谢Pranav Devarakonda提供的简单解释
