Python:修改包含数组 View 的单个字典项会修改所有项

Question

我有两个具有相同键的字典。每个项目都是一个 ndarray。

from numpy import zeros, random
from collections import namedtuple

PhaseAmplitude = namedtuple('PhaseAmplitude','phase amplitude')
dict_keys = {'K1','K2', 'K3'}

J1 = dict.fromkeys(dict_keys, zeros((2,2,2,2)))
U1 = dict.fromkeys(dict_keys, PhaseAmplitude(phase = zeros((2,2)),
                                             amplitude = zeros((2,2))))

for iFld in dict_keys:
    U1[iFld] = U1[iFld]._replace(phase = random.random_sample((2,2)), 
                                 amplitude = random.random_sample((2,2)))

我想使用第二个字典中的相应项目修改第一个字典中的每个项目:

for iFld in dict_keys:  
    J1[iFld][0,0,:,:] += U1[iFld].phase
    J1[iFld][0,1,:,:] += U1[iFld].amplitude

我希望得到 J1[iFld][0,0,:,:] = U1[iFld].phase 和 J1[iFld][0,1,:, :] = U1[iFld].amplitude 但我得到 J1[iFld] 对于所有 iFld 都是相同的，并且等于所有 的总和U1 的 iFld 键(当然要跟踪 U1 的 phase 和 amplitude 字段) .

对我来说，这看起来像是一个错误，但我只使用 Python 一个月左右(从 matlab 切换过来)，所以我不确定。

问题:这是预期行为还是错误？为了获得我想要的行为，我应该在代码中更改什么？

注意:我选择了 dict_keys、J1 和 U1 的维度数来反射(reflect)我的特定情况.

Answer 1

这不是一个错误，尽管这是一个非常常见的问题，会在几种不同的情况下出现。 dict.fromkeys 创建一个新字典，其中所有值都是同一个对象。这对于不可变类型(例如 int、str)非常有效，但对于可变类型，您可能会遇到问题。

例如:

>>> import numpy as np
>>> d = dict.fromkeys('ab', np.zeros(2))
>>> d
{'a': array([ 0.,  0.]), 'b': array([ 0.,  0.])}
>>> d['a'][1] = 1
>>> d
{'a': array([ 0.,  1.]), 'b': array([ 0.,  1.])}

这是因为:

>>> d['a'] is d['b']
True

在本例中使用字典理解来构建字典:

J1 = {k: zeros((2,2,2,2)) for k in dict_keys}

(或者，python2.7 之前的版本):

J1 = dict((k, zeros((2,2,2,2))) for k in dict_keys)