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
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。
其他回答
我来到这里是因为我想看看如何嵌套任意数量的列表。上面有很多解释和具体的例子，但是你可以概括出N维的列表的列表的列表的列表…用以下递归函数:
import copy
def list_ndim(dim, el=None, init=None):
if init is None:
init = el
if len(dim)> 1:
return list_ndim(dim[0:-1], None, [copy.copy(init) for x in range(dim[-1])])
return [copy.deepcopy(init) for x in range(dim[0])]
第一次调用函数是这样的:
dim = (3,5,2)
el = 1.0
l = list_ndim(dim, el)
其中(3,5,2)是结构尺寸的元组(类似于numpy shape参数)，1.0是你想要初始化结构的元素(也适用于None)。请注意，init参数仅由递归调用提供，用于向前携带嵌套的子列表
以上输出:
[[[1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0]],
[[1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0]],
[[1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0]]]
设置具体元素:
l[1][3][1] = 56
l[2][2][0] = 36.0+0.0j
l[0][1][0] = 'abc'
输出结果:
[[[1.0, 1.0], ['abc', 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0]],
[[1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 56.0], [1.0, 1.0]],
[[1.0, 1.0], [1.0, 1.0], [(36+0j), 1.0], [1.0, 1.0], [1.0, 1.0]]]
上面已经演示了列表的非类型化性质
[[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。
简单地说，这是因为在python中，一切都是通过引用工作的，所以当你以这种方式创建一个列表的列表时，你基本上会遇到这样的问题。
为了解决你的问题，你可以做其中之一: 1. 使用numpy.empty的numpy数组文档 2. 当您到达一个列表时，请添加该列表。 3.如果你愿意，你也可以用字典
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。
