Python创建二维数组实例：避开list引用的常见陷阱

0.目录

1.遇到的问题

2.创建二维数组的办法

•3.1 直接创建法

•3.2 列表生成式法

•3.3 使用模块numpy创建

1.遇到的问题

在编写Python代码的过程中，我曾遭遇一个令人头疼的Bug，险些影响作业提交进度。

具体需求是构建一个二维数组，初始代码如下：

m = n = 3
test = [[0] * m] * n
print("test =", test)

运行上述代码，输出结果如下：

test = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

乍看之下，这个二维数组的结构似乎完全正确。

起初我也认为代码无误，怀疑是其他函数调用出了问题。为了验证，我尝试修改其中一个元素的值：

m = n = 3
test = [[0] * m] * n
print("test =", test)

 
test[0][0] = 233
print("test =", test)

此时的输出结果如下：

test = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
test = [[233, 0, 0], [233, 0, 0], [233, 0, 0]]

这个结果是否让你感到意外？

这个问题困扰了我整整一个中午。查阅官方文档后，我找到了原因，说明如下：

Note also that the copies are shallow; nested structures are not copied. This often haunts new Python programmers; consider:

>>> lists = [[]] * 3
>>> lists
[[], [], []]
>>> lists[0].append(3)
>>> lists
[[3], [3], [3]]

What has happened is that [[]] is a one-element list containing an empty list, so all three elements of [[]] * 3 are (pointers to) this single empty list. Modifying any of the elements of lists modifies this single list. You can create a list of different lists this way:

>>>
>>> lists = [[] for i in range(3)]
>>> lists[0].append(3)
>>> lists[1].append(5)
>>> lists[2].append(7)
>>> lists
[[3], [5], [7]]

这表明，在 matrix = [array] * 3 的操作中，Python仅创建了3个指向同一个内部列表 array 的引用。因此，一旦修改了其中任何一个子列表的内容，所有子列表都会随之改变。

2.创建二维数组的办法

2.1 直接创建法

test = [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

这种方法简单直接，但代码冗长繁琐，通常不作为首选。

2.2 列表生成式法

test = [[0 for i in range(m)] for j in range(n)]

掌握列表生成式是一项终身受益的技能。若不熟悉，可参考列表生成式 - 廖雪峰的官方网站进行深入学习。

2.3 使用模块numpy创建

import numpy as np
test = np.zeros((m, n), dtype=np.int)

关于模块 numpy.zeros 的更多用法，建议查阅 python中numpy.zeros(np.zeros)的使用方法 一文。

以上这篇Python创建二维数组实例(关于list的一个小坑)就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持本站。