使用new_list=my_list时,对new_list的任何修改都会每次更改my_list。为什么会出现这种情况,以及如何克隆或复制列表以防止出现这种情况?
当前回答
所有其他贡献者都给出了很好的答案,当你有一个单一维度(水平化)列表时,这些方法是有效的,但是在目前提到的方法中,只有copy.deepcopy()可以克隆/复制列表,而当你使用多维嵌套列表(列表列表)时,它不会指向嵌套列表对象。虽然菲利克斯·克林在他的回答中提到了这一点,但这个问题还有一点问题,可能还有一个使用内置程序的解决方案,这可能会证明是深度复制的更快替代方案。
虽然new_list=old_list[:],copy.copy(old_list)'和Py3k old_list.copy()适用于单层列表,但它们恢复为指向嵌套在old_list和new_list中的列表对象,对其中一个列表对象的更改将在另一个列表中永久化。
编辑:新信息曝光
正如Aaron Hall和PM 2Ring所指出的那样,使用eval()不仅是一个坏主意,而且比copy.deepcopy()慢得多。这意味着,对于多维列表,唯一的选项是copy.deepcopy()。尽管如此,当您尝试在中等大小的多维数组上使用它时,它确实不是一个选项,因为性能会下降。我尝试使用42x42阵列来计时,这是前所未闻的,甚至对于生物信息学应用程序来说也是如此之大,我放弃了等待响应,只是开始在这篇文章中输入我的编辑。似乎唯一真正的选择就是初始化多个列表并独立处理它们。如果有人对如何处理多维列表复制有任何其他建议,将不胜感激。
正如其他人所说的那样,在多维列表中使用copy模块和copy.devcopy存在严重的性能问题。
其他回答
deepcopy选项是唯一适用于我的方法:
from copy import deepcopy
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = deepcopy(a)
b[0][1]=[3]
print('Deep:')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = a*1
b[0][1]=[3]
print('*1:')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = a[:]
b[0][1]=[3]
print('Vector copy:')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = list(a)
b[0][1]=[3]
print('List copy:')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = a.copy()
b[0][1]=[3]
print('.copy():')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
a = [ [ list(range(1, 3)) for i in range(3) ] ]
b = a
b[0][1]=[3]
print('Shallow:')
print(a)
print(b)
print('-----------------------------')
导致输出:
Deep:
[[[1, 2], [1, 2], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
*1:
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
Vector copy:
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
List copy:
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
.copy():
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
Shallow:
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
[[[1, 2], [3], [1, 2]]]
-----------------------------
new_list=my_list实际上并没有创建第二个列表。赋值只是将引用复制到列表,而不是实际的列表,因此new_list和my_list在赋值后都引用相同的列表。
要实际复制列表,您有几个选项:
您可以使用内置的list.copy()方法(从Python 3.3开始提供):new_list=old_list.copy()您可以对其进行切片:new_list=旧列表[:]亚历克斯·马特利(Alex Martelli)(至少在2007年)对此的看法是,这是一种奇怪的语法,永远使用它都没有意义(在他看来,下一篇更具可读性)。您可以使用内置的list()构造函数:new_list=列表(old_list)您可以使用泛型copy.copy():导入副本new_list=复制副本(old_list)这比list()慢一点,因为它必须首先找到old_list的数据类型。如果您还需要复制列表中的元素,请使用genericcopy.deepcopy():导入副本new_list=复制.depcopy(old_list)显然是最慢、最需要内存的方法,但有时不可避免。这是递归操作;它将处理任意级别的嵌套列表(或其他容器)。
例子:
import copy
class Foo(object):
def __init__(self, val):
self.val = val
def __repr__(self):
return f'Foo({self.val!r})'
foo = Foo(1)
a = ['foo', foo]
b = a.copy()
c = a[:]
d = list(a)
e = copy.copy(a)
f = copy.deepcopy(a)
# edit orignal list and instance
a.append('baz')
foo.val = 5
print(f'original: {a}\nlist.copy(): {b}\nslice: {c}\nlist(): {d}\ncopy: {e}\ndeepcopy: {f}')
结果:
original: ['foo', Foo(5), 'baz']
list.copy(): ['foo', Foo(5)]
slice: ['foo', Foo(5)]
list(): ['foo', Foo(5)]
copy: ['foo', Foo(5)]
deepcopy: ['foo', Foo(1)]
还有另一种方法可以复制一个直到现在才列出的列表:添加一个空列表:l2=l+[]。
我用Python 3.8测试了它:
l = [1,2,3]
l2 = l + []
print(l,l2)
l[0] = 'a'
print(l,l2)
这不是最好的答案,但它奏效了。
new_list = my_list[:]
new_list=我的列表
试着理解这一点。假设my_list位于堆内存中的位置X,即my_list指向X。现在,通过指定new_list=my_list,可以让new_list指向X。这就是所谓的浅拷贝。
现在,如果指定new_list=my_list[:],则只需将my_list的每个对象复制到new_list。这就是所谓的深度复制。
您可以通过以下其他方式完成此操作:
new_list=列表(old_list)导入副本new_list=复制.depcopy(old_list)
在Python中克隆或复制列表有哪些选项?
在Python 3中,可以使用以下方法制作浅层副本:
a_copy = a_list.copy()
在Python 2和3中,您可以获得一个浅层副本,其中包含原始文件的完整切片:
a_copy = a_list[:]
解释
复制列表有两种语义方法。浅副本创建相同对象的新列表,深副本创建包含新等效对象的新的列表。
浅表副本
浅层副本仅复制列表本身,它是对列表中对象的引用的容器。如果包含的对象本身是可变的,并且其中一个对象发生了更改,则更改将反映在两个列表中。
在Python 2和3中有不同的方法来实现这一点。Python 2的方式也适用于Python 3。
Python 2
在Python 2中,制作列表的简单副本的惯用方法是使用原始列表的完整片段:
a_copy = a_list[:]
您也可以通过列表构造函数传递列表来完成相同的任务,
a_copy = list(a_list)
但是使用构造函数效率较低:
>>> timeit
>>> l = range(20)
>>> min(timeit.repeat(lambda: l[:]))
0.30504298210144043
>>> min(timeit.repeat(lambda: list(l)))
0.40698814392089844
Python 3
在Python 3中,列表获取list.copy方法:
a_copy = a_list.copy()
在Python 3.5中:
>>> import timeit
>>> l = list(range(20))
>>> min(timeit.repeat(lambda: l[:]))
0.38448613602668047
>>> min(timeit.repeat(lambda: list(l)))
0.6309100328944623
>>> min(timeit.repeat(lambda: l.copy()))
0.38122922903858125
生成另一个指针不会生成副本
使用new_list=my_list,然后在每次my_list更改时修改new_list。这是为什么?
mylist只是一个指向内存中实际列表的名称。当你说new_list=my_list时,你不是在复制,只是在添加另一个指向内存中原始列表的名称。当我们复制列表时,也会遇到类似的问题。
>>> l = [[], [], []]
>>> l_copy = l[:]
>>> l_copy
[[], [], []]
>>> l_copy[0].append('foo')
>>> l_copy
[['foo'], [], []]
>>> l
[['foo'], [], []]
列表只是指向内容的指针数组,因此浅层副本只是复制指针,因此您有两个不同的列表,但它们具有相同的内容。要复制内容,您需要一个深度副本。
深度副本
要制作列表的深度副本,在Python 2或3中,请在复制模块中使用deepcopy:
import copy
a_deep_copy = copy.deepcopy(a_list)
要演示这如何允许我们创建新的子列表:
>>> import copy
>>> l
[['foo'], [], []]
>>> l_deep_copy = copy.deepcopy(l)
>>> l_deep_copy[0].pop()
'foo'
>>> l_deep_copy
[[], [], []]
>>> l
[['foo'], [], []]
所以我们看到,深度复制的列表与原始列表完全不同。你可以滚动自己的函数,但不要。通过使用标准库的deepcopy功能,您很可能会创建一些错误。
不使用eval
你可能会看到这是一种深度复制的方式,但不要这样做:
problematic_deep_copy = eval(repr(a_list))
这是很危险的,特别是当你从一个你不信任的来源评估某件事情时。如果要复制的子元素没有一个可以求值以重现等效元素的表示,那么它就不可靠。它的性能也较差。
在64位Python 2.7中:
>>> import timeit
>>> import copy
>>> l = range(10)
>>> min(timeit.repeat(lambda: copy.deepcopy(l)))
27.55826997756958
>>> min(timeit.repeat(lambda: eval(repr(l))))
29.04534101486206
在64位Python 3.5上:
>>> import timeit
>>> import copy
>>> l = list(range(10))
>>> min(timeit.repeat(lambda: copy.deepcopy(l)))
16.84255409205798
>>> min(timeit.repeat(lambda: eval(repr(l))))
34.813894678023644
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