Multiplicar el operador aplica a la lista (estructura de datos)

Question

Cómo pensar como un científico de la computación que es un texto introductorio de "programación Python" .

quiero aclarar el comportamiento del operador de multiplicar (*) cuando se aplica a las listas.

Considere la función make_matrix

def make_matrix(rows, columns):
"""
  >>> make_matrix(4, 2)
  [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
  >>> m = make_matrix(4, 2)
  >>> m[1][1] = 7
  >>> m
  [[0, 0], [0, 7], [0, 0], [0, 0]]
"""
return [[0] * columns] * rows

La salida real es

[[0, 7], [0, 7], [0, 7], [0, 7]]

La versión correcta de make_matrix es:

def make_matrix(rows, columns):
"""
  >>> make_matrix(3, 5)
  [[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
  >>> make_matrix(4, 2)
  [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
  >>> m = make_matrix(4, 2)
  >>> m[1][1] = 7
  >>> m
  [[0, 0], [0, 7], [0, 0], [0, 0]]
"""
matrix = []
for row in range(rows):
    matrix += [[0] * columns]
return matrix

La razón por la primera versión de make_matrix falla (como se explica en el libro en 9.8) es que

... cada fila es un alias de las otras filas ...

Me pregunto por qué

[[0] * columns] * rows

... cada fila es un alias de las otras filas ...

pero no

[[0] * columns]

es decir. por qué cada [0] en una fila no es un alias de otro elemento fila.

Answer 1

todo en Python son objetos, y Python no hace copias menos que explícitamente pidió que lo hiciera.

Al hacer

innerList = [0] * 10

se crea una lista con 10 elementos, todos ellos refiriéndose al mismo objeto int 0 .

Dado que los objetos son enteros inmutable , cuando lo hace

innerList[1] = 15

Está cambiando el segundo elemento de la lista para que se refiera a otro número entero 15 . Eso siempre funciona debido a int objetos inmutabilidad.

Es por eso

outerList = innerList * 5

creará un objeto list con 5 elementos, cada uno es una referencia a el mismo innerList al igual que anteriormente. Pero ya que los objetos son list mutable

outerList[2].append('something')

Es lo mismo que:

innerList.append('something')

Debido a que son dos referencias a la mismo objeto list . Por lo que el elemento termina en esa única list. Parece ser duplicado, pero el hecho es que no es sólo un objeto list, y muchas referencias a él.

Por el contrario si lo hace

outerList[1] = outerList[1] + ['something']

Aquí está Creación de otro objeto list (usando + con las listas es una copia explícita), y asignar una referencia a él en la segunda posición de outerList. Si "añadir" el elemento de esta manera (no es realmente añadiendo, pero la creación de otra lista), innerList no se verá afectada.

Answer 2

listas no son primitivas, que se pasan por referencia. Una copia de una lista es un puntero a una lista (en C jerga). Cualquier cosa que haga a la lista pasa a todas las copias de la lista y las copias de su contenido a menos que haga una copia superficial.

[[0] * columns] * rows

Vaya, acabamos de hacer una gran lista de punteros a [0]. Cambiar una y cambia a todos.

Los enteros no se pasan por referencia, que realmente están copiados, por lo tanto, [0] * contenidos realmente está haciendo un montón de nuevas 0 y añadiéndolos a la lista.