python嵌套列表知多少

今天在创建嵌套列表时遇到一个问题，决定看看到底是谁在背后捣鬼

>>> board1 = [[0]*3 for _ in range(3)]
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
>>> board2 = [[0]*3]*3
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

没错，看起来两种方法都可以创建嵌套列表，但是赋值的时候却出现了问题

>>> board1[1][1] = 1
[[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]
>>> board2[1][1] = 1
[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]

查阅资料，发现这是 board2 列表内的 3 个引用指向同一个对象的原因。作为一只菜鸟，仍然不解其意，又看到了下面的例子

>>> board3 = []
>>> for i in range(3):
... 	row=[0] * 3 
... 	board3.append(row)
...
>>> board3
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
>>> board3[1][1] = 1
>>> board3
[[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]

board3 和 board1 是一样的，每次迭代新建了一个列表，意味着列表的每行指向不同的地址。

再看下面的例子

>>> board4 = []
>>> row=[0] * 3
>>> for i in range(3):
...		board4.append(row)
>>> board4
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
>>> board4[1][1] = 1
>>> board4
[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]

board4 和 board2 是一样的，每次迭代都添加同一个对象到列表，意味着列表的每行指向了同一块地址。

为什么会这样？

这是引用和可变对象背后的原理和陷阱。

python 中默认是做浅复制，假如list1 是一个列表，list(list1) 或 list1[:] 都会创建 list1 的副本，它们做的是浅复制（只复制了最外层容器，副本中元素依然是源容器中元素的引用）。浅复制共享同一个列表对象

为了清楚的理解它们到底是如何运行的，我们将下面创建嵌套列表的过程进行可视化

board1 = [[0]*3 for _ in range(3)]
board1[1][1] = 1
board2 = [[0]*3]*3
board2[1][1] = 1

第一行：

首先创建一个可迭代对象，在循环体中创建[0]*3 赋值到新列表对应位置

可以看到，嵌套列表内每个子列表占用单独的空间，所以赋值操作 board1[1][1] = 1 只会改变其中一个

第三行：

嵌套列表内的三个子列表指向同一个对象，所以赋值操作会造成我们最初看到的情形。

大家可以在这里试着输入自己的代码，看看可视化执行过程。欢迎留言