Python中list的復制及深拷貝與淺拷貝探究

　　在Python中，經常要對一個list進行復制。對於復制，自然的就有深拷貝與淺拷貝問題。深拷貝與淺拷貝的區別在於，當從原本的list復制出的list之后，修改其中的任意一個是否會對另一個造成影響，即這兩個list在內存中是否儲存在同一個區域，這也是區分深拷貝與淺拷貝的重要依據。接下來我們就針對Python中list復制的幾種方法，來探究一下其是屬於深拷貝還是淺拷貝。弄清楚這個問題，有助於我們在編程中規避錯誤，減少不必要的調試時間。

一、非拷貝方法——直接賦值

　　如果用=直接賦值，是非拷貝方法。這兩個列表是等價的，修改其中任何一個列表都會影響到另一個列表。這也是Python作為動態語言與C這類靜態語言在思想上的不同之處。

old = [1,[1,2,3],3]
new = old
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

運行結果如下：

二、淺拷貝的幾種方法

1.copy()方法

　　我們來看以下代碼：

old = [1,[1,2,3],3]
new = old.copy()
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] =3
print('After:')
print(old)
print(new)

運行結果如下：

 

　　對於list的第一層，是實現了深拷貝，但對於嵌套的list，仍然是淺拷貝。這其實很好理解，內層的list保存的是地址，復制過去的時候是把地址復制過去了。嵌套的list在內存中指向的還是同一個。 

2.使用列表生成式

　　使用列表生成式產生新列表也是一個淺拷貝方法，只對第一層實現深拷貝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = [i for i in old]
print('Before')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After')
print(old)
print(new)

運行結果如下：

 

3.用for循環遍歷

　　通過for循環遍歷，將元素一個個添加到新列表中。這也是一個淺拷貝方法，只對第一層實現深拷貝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = []
for i in range(len(old)):
    new.append(old[i])
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

運行結果如下：

 

4.使用切片

　　通過使用[:]切片，可以淺拷貝整個列表。同樣的，只對第一層實現深拷貝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = old[:]
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

運行結果如下：

 

三、深拷貝的實現

　　如果用deepcopy()方法，則無論多少層，無論怎樣的形式，得到的新列表都是和原來無關的，這是最安全最清爽最有效的方法。

　　使用時，要導入copy。

import copy
old = [1,[1,2,3],3]
new = copy.deepcopy(old)
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

運行結果如下：