Python：将 numpy.array 附加到列表 python 会覆盖之前的元素

Question

我正在尝试绘制给定势能下的恒星轨道。首先我初始化位置和速度，根据给定的势从位置推导出加速度。

然后我以定义的时间步长提前时间并计算轨道。当我尝试将计算出的位置存储在一个空列表中时，问题就出现了。这是我的代码：

## Initial position, velocity, and acceleration
r = np.array([20., 20., 0.])
v = np.array([0., 1., 0.])
g = acc(*r) #calculates acceleration from a function

## empty list to store position data
posdata = []

## Orbit integration
dt = 0.1
for t in np.arange(0, 1000, dt):
    v += 0.5 * g * dt
    r += v * dt
    if t%100 == 0:
        print(r) #check if r actually changes
    g = acc(*r)
    v += 0.5 * g * dt
    posdata.append(r)

这是我期望得到的：

posdata
>>> [array([19.999875, 20.099875,  0.]), array([19.99950125, 20.19950001,  0.]), array([19.99887999, 20.29887502,  0.]), ...]

但我实际上明白了：

>>> [array([-17.57080611, -34.03696644,   0.]), array([-17.57080611, -34.03696644,   0.]), array([-17.57080611, -34.03696644,   0.])]

所有元素都与最后计算的元素相同。如您所见，我检查了 r 是否真的改变了，它确实改变了。我认为这与 r 是一个数组这一事实有关，但我不知道如何更正它。

Answer 1

每次创建对同一对象的许多引用的列表时，您都在追加同一对象。

[r, r, r, r, r, r, r]

由于对象是可变的，当您更新对象时，更改会影响整个引用列表。

将对象追加到列表时需要创建对象的副本。

试试这个

posdata.append(r.copy())

现在每个列表位置都有不同的对象。

[r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7]

Answer 2

将数组 r 追加到列表时，只会追加数组对象的引用。由于 numpy.array 对象是可变的，因此所有引用都会就地更新。为此，您可以

将数组作为列表附加到 posdata 作为列表

posdata.append(r.tolist())

或

将数组作为新的 numpy.array 对象附加到 posdata

posdata.append(np.array(r))

Answer 3

我遇到了同样的问题。我的解决办法是把等式r += v * dt中的+=改为r = r + v * dt，然后追加到列表中

Python：将 numpy.array 附加到列表 python 会覆盖之前的元素

Python: appending numpy.array to list python overwrites the previous elements

python

numpy

python-3.x

numpy-ndarray