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Python列表拷贝详解

一、列表拷贝概述

列表是Python的一种内置数据类型,它是一个有序的、可变的、可重复的集合。在Python中,我们可以通过“=”号进行列表的拷贝。但是,这种拷贝只是对原列表的一种浅拷贝,即原列表和新列表共享同一块内存空间。因此,当我们对新列表进行修改时,原列表也会发生相应的变化。

为了解决这种问题,我们可以采用不同的方法进行列表的深拷贝和浅拷贝,以满足不同的需求。

二、浅拷贝

浅拷贝是一种基于副本的拷贝方法,它是指新的对象(列表)与原对象(列表)共享同一篇内存空间,具有相同的id()值。

Python中提供了多种浅拷贝方法,如分片拷贝、列表函数copy()、列表函数list()等。下面我们对这些方法进行详细介绍。

1、分片拷贝

old_list = [1, 2, 3]
new_list = old_list[:]
print(id(old_list) == id(new_list))

这种方法比较简单,我们只需要在括号中指定要拷贝的下标范围即可。值得注意的是,如果拷贝的是一个多维列表,那么它只会进行第一层的浅拷贝。

2、列表函数copy()

old_list = [1, 2, 3]
new_list = old_list.copy()
print(id(old_list) == id(new_list))

这种方法与分片拷贝类似,也是基于副本的拷贝方法,与原对象共享同一个内存空间。这种方法适用于对中等大小的列表进行拷贝。

3、列表函数list()

old_list = [1, 2, 3]
new_list = list(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))

与copy()方法类似,list()方法也是一种浅拷贝方法,新的对象与原对象共享同一块内存空间;同时,list()方法还可以将其他序列(如元组、字符串、集合等)转换成列表类型。

三、深拷贝

深拷贝是一种将原对象完全复制到新的对象中的拷贝方法,新的对象与原对象具有不同的内存地址及id()值。当原对象进行修改时,与之相应的新对象不会改变。

Python中提供了多种深拷贝方法,如copy模块中的copy()和deepcopy(),我们分别对它们进行详细介绍。

1、copy模块中的copy()

import copy
old_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
new_list = copy.copy(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))
print(id(old_list[0]) == id(new_list[0]))

这种方法是一种具有递归思想的深拷贝方法。当原对象为简单的列表类型时,该方法与浅拷贝方法相同;当原对象为嵌套列表时,该方法会递归的对嵌套列表的元素进行深拷贝,直到拷贝到不可变对象为止。

2、copy模块中的deepcopy()

import copy
old_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
new_list = copy.deepcopy(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))
print(id(old_list[0]) == id(new_list[0]))

这种方法是一种最完全的深拷贝方法,它会递归的拷贝所有嵌套列表的元素,并将其复制到一个新的对象中。与前面介绍的浅拷贝和copy()方法不同的是,这种方法完全不受原对象的影响。

四、总结

列表拷贝是Python中最基本的操作之一,在不同的场景下,我们可以选择不同的拷贝方式,以满足不同的开发需求。浅拷贝方法是一种基于副本的拷贝方式,它可以对中等大小的列表进行拷贝。深拷贝方法则是一种将原对象完全复制到新的对象中的拷贝方法,适用于对嵌套列表及其他对象进行拷贝。