python - 克隆和深复制之间的区别？

Question

我刚刚开始编程，正在学习 Python 的“如何像计算机科学家一样思考”。在进行第 9 章的练习之前，我没有遇到任何问题:

def add_column(matrix):

    """
    >>> m = [[0, 0], [0, 0]]
    >>> add_column(m)
    [[0, 0, 0], [0, 0, 0]]
    >>> n = [[3, 2], [5, 1], [4, 7]]
    >>> add_column(n)
    [[3, 2, 0], [5, 1, 0], [4, 7, 0]]
    >>> n
    [[3, 2], [5, 1], [4, 7]]
    """

代码应该使上述文档测试通过。我陷入了最后一个测试:让原始列表不受影响。我查了一下解决方案，如下:

x = len(matrix)

matrix2 = [d[:] for d in matrix]
for z in range(x):
    matrix2[z] += [0]
return matrix2

我的问题是:为什么第二行不能是:

matrix2 = matrix[:]

当此行就位时，原始列表将被编辑以包含附加元素。 “如何……”指南听起来像是克隆创建了一个新列表，可以在不影响原始列表的情况下对其进行编辑。如果这是真的，这里发生了什么事？如果我使用:

matrix2 = copy.deepcopy(matrix)

一切正常，但我并不认为克隆会失败......任何帮助将不胜感激!

Answer 1

在您的情况下，matrix包含其他列表，因此当您执行matrix[:]时，您正在克隆matrix，其中包含引用到其他列表。这些也不是克隆的。因此，当您编辑这些时，它们在原始矩阵列表中仍然相同。但是，如果您将一个项目附加到副本 (matrix[:])，它不会附加到原始列表。

为了可视化这一点，您可以使用 id 函数，该函数为每个对象返回唯一的编号:请参阅 the docs .

a = [[1,2], [3,4], 5]
print 'id(a)', id(a)
print '>>', [id(i) for i in a]

not_deep = a[:]
# Notice that the ids of a and not_deep are different, so it's not the same list
print 'id(not_deep)', id(not_deep)
# but the lists inside of it have the same id, because they were not cloned!
print '>>', [id(i) for i in not_deep]

# Just to prove that a and not_deep are two different lists
not_deep.append([6, 7])
print 'a items:', len(a), 'not_deep items:', len(not_deep)

import copy
deep = copy.deepcopy(a)
# Again, a different list
print 'id(deep)', id(deep)
# And this time also all the nested list (and all mutable objects too, not shown here)
# Notice the different ids
print '>>', [id(i) for i in deep]

输出:

id(a) 36169160
>> [36168904L, 35564872L, 31578344L]
id(not_deep) 35651784
>> [36168904L, 35564872L, 31578344L]
a items: 3 not_deep items: 4
id(deep) 36169864
>> [36168776L, 36209544L, 31578344L]