在 Python 中复制嵌套列表

问题描述：

我想复制一个二维列表，这样如果我修改一个列表，另一个列表就不会被修改。

对于一维列表，我只需这样做：

a = [1, 2]
b = a[:]

现在如果我修改b，a则不会被修改。

但这对于二维列表不起作用：

a = [[1, 2],[3, 4]]
b = a[:]

如果我修改b，a也会被修改。

我该如何修复这个问题？

解决方案 1：

对于无论维数多少都能起作用的更通用的解决方案，请使用copy.deepcopy()：

import copy
b = copy.deepcopy(a)

解决方案 2：

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

解决方案 3：

这b = a[:]对于嵌套列表（或者说多维列表）不起作用？

a = [[1, 2],[3, 4]]

b = a[:]

答案a：虽然当我们使用操作复制列表时slicing[:]，但内部子列表仍然引用列表的内部子列表注意：我们可以在 python 中使用b

检查引用id()
。让我们用一个例子来理解。

>>> a = [[1,2],[3,4]]
>>> id(a)
140191407209856    # unique id of a
>>> b=a
>>> id(b)
140191407209856
>>> b=a[:]        # Copying list a to b with slicing
>>> id(b)         
140191407209920   # id of list b changed & is not same as id of list a
>>> id(a[0])      
140191407188544
>>> id(b[0])
140191407188544
>>> id(a[0])==id(b[0])  # id of both a[0] & b[1] is same.
True

因此，切片不会改变列表内对象的引用。
从上面可以注意到，的引用a[0]与相同b[0]。

将 2D 列表复制到另一个列表时，它会添加对它的引用，而不是实际列表。

相反，您可以使用：

• b =copy.deepcopy(a)

• b =[item[:] for item in a]

• b =[item.copy() for item in a]

• b =[list(item) for item in a]

• b =[copy.copy(item) for item in a]

• b =[]; b.extens[a]

以下是所有可用复制方法的时间复杂度比较（来源）

1. 10.59 秒 (105.9us/itn) - copy.deepcopy(old_list)

2. 10.16 秒 (101.6us/itn) - 纯 PythonCopy()方法使用 deepcopy 复制类

3. 1.488 秒 (14.88us/itn) - 纯 PythonCopy()方法不复制类 (仅字典/列表/元组)

4. 0.325 秒 (3.25us/itn) -for item in old_list: new_list.append(item)

5. 0.217 秒 (2.17us/itn)- [i for i in old_list](列表推导)

6. 0.186 秒 (1.86us/itn) -copy.copy(old_list)

7. 0.075 秒 (0.75us/itn) -list(old_list)

8. 0.053 秒 (0.53us/itn) -new_list = []; new_list.extend(old_list)

9. 0.039 秒 (0.39us/itn) - old_list[:](列表切片)

解决方案 4：

对于二维嵌套数组，可以使用以下方法：b = [[y for y in x] for x in a]

解决方案 5：

它不起作用，因为当你进行克隆或复制时，它会创建浅拷贝。那么什么是浅拷贝和深拷贝？

假设 a 是列表，a = [1,2,3]，现在当您创建新名称 b= a[:] 或 b = a.copy() 时。（两者都会给出相同的结果。）您需要了解内存级别发生了什么。当我们创建副本时，列表 a 和 b 的地址引用将发生变化，因为在 python 中一切都是通过引用传递的。但是，列表中项目的地址将保持不变。请参阅下面的代码片段。

[创建列表并打印元素的 ID]
1

现在，我们将创建一个副本并打印复制对象内的元素的 id。

您可以看到，创建副本后，列表内的对象的 id 没有改变。

然而，两个列表的 ID 将会有所不同，如下所示：

[ID 不同]
3

这称为浅拷贝，其中可变数据类型内的对象的地址不会改变。因此，如果您将可变数据类型传递到另一个可变数据类型（只不过是二维列表）中，则地址将与可变数据类型内部的地址相同。因此，使用名称 a 所做的更改也将反映在 b 中。请参阅下面的代码片段。

[二维列表概览。]
4

如果您的要求是不应当有任何改变，那么您可以使用 deepcopy ，如下面的代码片段所示。

[深层复制]
5