• python列表嵌套引发的问题


    1.嵌套列表

    Python中有一种内置的数据类型叫列表(list),它是一种容器,可以用来承载其他的对象(准确的说是其他对象的引用),列表中的对象可以称为列表的元素,很明显我们可以把列表作为列表中的元素,这就是所谓的嵌套列表。

    嵌套列表可以模拟出现实中的表格、矩阵、2D游戏的地图(如植物大战僵尸的花园)、棋盘(如国际象棋、黑白棋)等。

    2.识别坑点

    在使用嵌套的列表时要小心,否则很可能遭遇非常尴尬的情况,下面是一个小例子。

    def main():    names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']    subjs = ['语文', '数学', '英语']    scores = [[0] * 3] * 5    for row, name in enumerate(names):        print('请输入%s的成绩' % name)        for col, subj in enumerate(subjs):            scores[row][col] = float(input(subj + ': '))    print(scores)if __name__ == '__main__':    main()
        names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']
        subjs = ['语文', '数学', '英语']
        scores = [[0] * 3] * 5
        for row, name in enumerate(names):
            print('请输入%s的成绩' % name)
            for col, subj in enumerate(subjs):
                scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
        print(scores)


    if __name__ == '__main__':
        main()

    我们希望录入5个学生3门课程的成绩,于是定义了一个有5个元素的列表,而列表中的每个元素又是一个由3个元素构成的列表,这样一个列表的列表刚好跟一个表格是一致的,相当于有5行3列。

    接下来我们通过嵌套的for-in循环输入每个学生3门课程的成绩。程序执行完成后我们发现,每个学生3门课程的成绩是一模一样的(尴尬),而且就是最后录入的那个学生的成绩。

    3。区分两个概念

    要想把这个坑填平,我们首先要区分对象和对象的引用这两个概念,而要区分这两个概念,还得先说说内存中的栈和堆。

    我们经常会听人说起“堆栈”这个词,但实际上“堆”和“栈”是两个不同的概念。众所周知,一个程序运行时需要占用一些内存空间来存储数据和代码,那么这些内存从逻辑上又可以做进一步的划分。 

    对底层语言(如C语言)有所了解的程序员大都知道,程序中可以使用的内存从逻辑上可以为五个部分,按照地址从高到低依次是:栈(stack)、堆(heap)、数据段(data segment)、只读数据段(static area)和代码段(code segment)。

    栈用来存储局部、临时变量,以及函数调用时保存现场和恢复现场需要用到的数据,这部分内存在代码块开始执行时自动分配,代码块执行结束时自动释放,通常由编译器自动管理。

    堆的大小不固定,可以动态的分配和回收,因此如果程序中有大量的数据需要处理,这些数据通常都放在堆上,如果堆空间没有正确的被释放会引发内存泄露的问题,而像Python、Java等编程语言都使用了垃圾回收机制来实现自动化的内存管理(自动回收不再使用的堆空间)。

    4。小例子

    所以,下面的代码中,变量a并不是真正的对象,它是对象的引用,相当于记录了对象在堆空间的地址,通过这个地址我们可以访问到对应的对象。

    a = object()b = ['apple', 'pitaya', 'grape']
    b = ['apple', 'pitaya', 'grape']

    同理,变量b是列表容器的引用,它引用了堆空间上的列表容器,而列表容器中并没有保存真正的对象,它保存的也仅仅是对象的引用。

    知道了这一点,我们可以回过头看看刚才的程序,我们对列表进行[[0]* 3] * 5操作时,仅仅是将[0, 0, 0] 这个列表的地址进行了复制,并没有创建新的列表对象。

    所以,容器中虽然有5个元素,但是这5个元素引用了同一个列表对象。这一点可以通过id函数检查scores[0]和scores[1]的地址得到证实。在此我们举一个小例子,读者朋友们可以敲一敲加深印象。

    a = [[0]*3]*5id(a[0])id(a[1])# id相等
    id(a[1])
    # id相等

    5。正确代码

    所以,正确的代码应该按照如下的方式进行修改。

    def main():    names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']    subjs = ['语文', '数学', '英语']    scores = [[]] * 5    for row, name in enumerate(names):        print('请输入%s的成绩' % name)        scores[row] = [0] * 3  #变为不再嵌套        for col, subj in enumerate(subjs):            scores[row][col] = float(input(subj + ': '))    print(scores)if __name__ == '__main__':    main()'关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']
        subjs = ['语文', '数学', '英语']
        scores = [[]] * 5
        for row, name in enumerate(names):
            print('请输入%s的成绩' % name)
            scores[row] = [0] * 3  #变为不再嵌套
            for col, subj in enumerate(subjs):
                scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
        print(scores)


    if __name__ == '__main__':
        main()

    或者

    def main():    names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']    subjs = ['语文', '数学', '英语']    scores = [[0] * for _ in range(5)]    for row, name in enumerate(names):        print('请输入%s的成绩' % name)        scores[row] = [0] * 3        for col, subj in enumerate(subjs):            scores[row][col] = float(input(subj + ': '))    print(scores)if __name__ == '__main__':    main()
        names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']
        subjs = ['语文', '数学', '英语']
        scores = [[0] * for _ in range(5)]
        for row, name in enumerate(names):
            print('请输入%s的成绩' % name)
            scores[row] = [0] * 3
            for col, subj in enumerate(subjs):
                scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
        print(scores)


    if __name__ == '__main__':
        main()

    以上就是使用嵌套列表需要注意的问题及解决措施,希望大家多多总结,以此避免在使用嵌套列表或者复制对象时可能遇到的坑。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lincappu/p/13673836.html
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