如何深度复制列表?

2024-12-02 08:41:00
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摘要:问题描述:之后E0_copy = list(E0),我猜测E0_copy是的深层复制,E0因为id(E0)不等于id(E0_copy)。然后我E0_copy在循环中修改,但为什么E0之后不一样了?E0 = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] for k in range(3):...

问题描述:

之后E0_copy = list(E0),我猜测E0_copy是的深层复制,E0因为id(E0)不等于id(E0_copy)。然后我E0_copy在循环中修改,但为什么E0之后不一样了?

E0 = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
for k in range(3):
    E0_copy = list(E0)
    E0_copy[k][k] = 0
    #print(E0_copy)
print E0  # -> [[0, 2, 3], [4, 0, 6], [7, 8, 0]]

解决方案 1:

E0_copy不是深层复制。不能使用 进行深层复制list()。(list(...)testList[:]都是浅层复制, 也是testList.copy()。)

您使用它copy.deepcopy(...)来深度复制列表。

copy.deepcopy(x[, memo])

返回x的深层副本。

请参阅以下代码片段 -

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = list(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b   # b changes too -> Not a deepcopy.
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

现在看看deepcopy操作

>>> import copy
>>> b = copy.deepcopy(a)
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 9
>>> a
[[1, 9, 3], [4, 5, 6]]
>>> b    # b doesn't change -> Deep Copy
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

解释一下,list(...)不会递归复制内部对象。它只会复制最外层列表,同时仍引用相同的内部列表,因此,当您改变内部列表时,更改会反映在原始列表和浅层副本中。您可以通过检查 where 来看到浅层复制引用了内部id(a[0]) == id(b[0])列表b = list(a)

解决方案 2:

在 Python 中,有一个名为的模块copy,它具有两个有用的功能:

import copy
copy.copy()
copy.deepcopy()

copy()是一个浅拷贝函数。如果给定的参数是一个复合数据结构,例如一个列表,那么 Python 将创建另一个相同类型的对象(在本例中为一个新列表),但对于旧列表中的所有内容,仅复制它们的引用。可以这样想:

newList = [elem for elem in oldlist]

直观地讲,我们可以假设它将deepcopy()遵循相同的范例,唯一的区别是对于每个元素,我们将递归调用 deepcopy ,(就像mbguy 的答案一样)

但这是错误的!

deepcopy()实际上保留了原始化合物数据的图形结构:

a = [1,2]
b = [a,a] # there's only 1 object a
c = deepcopy(b)

# check the result
c[0] is a # False, a new object a_1 is created
c[0] is c[1] # True, c is [a_1, a_1] not [a_1, a_2]

这是比较棘手的部分:在过程中deepcopy(),使用哈希表(Python 中的字典)将每个旧对象引用映射到每个新对象引用,这样可以防止不必要的重复,从而保留复制的复合数据的结构。

官方文档

解决方案 3:

如果列表的内容是原始数据类型,则可以使用理解

new_list = [i for i in old_list]

您可以将其嵌套为多维列表,例如:

new_grid = [[i for i in row] for row in grid]

解决方案 4:

@Sukrit Kalra

第一点:list()[:]copy.copy()都是浅拷贝,如果对象是复合的,都不适合,需要用copy.deepcopy()

2:b = a直接,ab有相同的引用,改变a就等于改变b

置 a 为 b

如果直接开始aba共享b一个参考。

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = a
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0] = 1
>>> a
[1, [4, 5, 6]]
>>> b
[1, [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = a
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

卷影复制

经过list()

list()[:]相同。除第一层的更改外,其他所有层的更改都将被转移。

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = list(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0] = 1
>>> a
[1, [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = list(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

经过[:]

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = a[:]
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0] = 1
>>> a
[1, [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = a[:]
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

list() 和 [:] 更改除第一层之外的其他层

# =========== [:] ===========
>>> a = [[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b = a[:]
>>> a
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> a[0][2] = 4
>>> a
[[1, 2, 4], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 4], [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b = a[:]
>>> a
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> a[0][2][0] = 999
>>> a
[[1, 2, [999, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [999, 6]], [4, 5, 6]]



# =========== list() ===========
>>> a = [[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b = list(a)
>>> a
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> a[0][2] = 4
>>> a
[[1, 2, 4], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 4], [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b = list(a)
>>> a
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [3.5, 6]], [4, 5, 6]]
>>> a[0][2][0] = 999
>>> a
[[1, 2, [999, 6]], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, [999, 6]], [4, 5, 6]]

经过copy()

你会发现函数和和copy()是一样的,都是浅拷贝list()`[:]`

有关浅拷贝和深拷贝的更多信息,您可以参考这里。

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = copy.copy(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]

经过deepcopy()

>>> import copy
>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = copy.deepcopy(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0] = 1
>>> a
[1, [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]


>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = copy.deepcopy(a)
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> a[0][1] = 10
>>> a
[[1, 10, 3], [4, 5, 6]]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

解决方案 5:

如果您的列表元素是不可变对象,那么您可以使用它,否则您必须使用deepcopy模块copy

您还可以使用最短路径进行深度复制,list就像这样。

a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
b = a[:] #deep copying the list a and assigning it to b
print id(a)
20983280
print id(b)
12967208

a[2] = 20
print a
[0, 1, 20, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10]
print b
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10]

解决方案 6:

以下是如何深度复制二维列表的示例:

  b = [x[:] for x in a]

解决方案 7:

如果不允许直接导入模块,您可以定义自己的 deepcopy 函数为 -

def copyList(L):
if type(L[0]) != list:
    return [i for i in L]
else:
    return [copyList(L[i]) for i in range(len(L))]

它的工作原理很容易看出——

>>> x = [[1,2,3],[3,4]]
>>> z = copyList(x)
>>> x
[[1, 2, 3], [3, 4]]
>>> z
[[1, 2, 3], [3, 4]]
>>> id(x)
2095053718720
>>> id(z)
2095053718528
>>> id(x[0])
2095058990144
>>> id(z[0])
2095058992192
>>>

解决方案 8:

如果您使用 deepcopy 分配到同一列表,请改用临时变量。出于某种原因,当尝试使用索引自行更新同一变量时,copy.deepcopy() 不适用于对象列表

S = S[idx] ->x
S = copy.deepcopy(S[idx])  -> x

vvvv 虽然这有效

Stemp = np.zeros(N,dtype=object)
for ii in range(N):
   Stemp[ii]=copy.deepcopy(S[idx[ii]])
S= copy.deepcopy(Stemp)

解决方案 9:

只是一个递归深度复制函数。

def deepcopy(A):
    rt = []
    for elem in A:
        if isinstance(elem,list):
            rt.append(deepcopy(elem))
        else:
            rt.append(elem)
    return rt

编辑:正如 Cfreak 提到的,这已经在copy模块中实现。

解决方案 10:

将列表视为一棵树,python 中的 deep_copy 可以最紧凑地写为

def deep_copy(x):
    if not isinstance(x, list):
        return x
    else:
        return [deep_copy(elem) for elem in x]

它基本上是以深度优先的方式递归遍历列表。

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