Python：为什么列表元素在使用程序后仍然没有消失？

Question

我定义这个函数来做：[1,2,3] --> [2,3,1]

def shift_to_left(p):
    p.append(p[0])
    return p[1:]

当我这样检查时，结果没问题：

p1 = [1,2,3]
print p1
p1 = shift_to_left(p1)
print p1

The result:
[1, 2, 3]
[2, 3, 1]

但是，当我引入另一个列表并在进行时连接结果不同：

ss = []
p1 = [1,2,3]
ss.append(p1)
p1 = shift_to_left(p1)
ss.append(p1)

print ss

The result
[[1, 2, 3, 1], [2, 3, 1]]

But I want: 
[1,2,3]
[2,3,1]

为什么会这样？

非常感谢，

Answer 1

如果你运行你的代码 here，你会注意到 ss 仍然指向原始的（由于 p.append(p[0]) 在你的 shift 函数中发生了变化）副本p1，其中 p1 在重新分配时一起指向已知列表，从而导致行为。（11 步中的第 10 步）

(p发生变异，ss[0] = p)

(p1 被分配到一个新的列表，后来附加到 ss)

Answer 2

why is it happening?

return p[1:] 是 "non-destructive"：它创建一个新列表。然而，p.append(p[0]) 是 "destructive"：它改变了 p 本身。

首先，您将 p1 附加到 ss。这使得 [[1, 2, 3]]，其中 [1, 2, 3] 是 p1.

然后执行 shift_to_left，将 p1 更改为 [1, 2, 3, 1] 和 returns [2, 3, 1]。因为 p1 包含在 ss 中，你的 ss 变成 [[1, 2, 3, 1]]，然后你追加新的 p1 形成 [[1, 2, 3, 1], [2, 3, 1]].

更好的实现是完全无损的：

def shift_to_left(p):
    return p[1:] + [p[0]]

Answer 3

如果你想 shift/rotate 列表中的元素，我认为更好的方法是使用 deque，而不是重新发明轮子。例如：

from collections import deque
d = deque([1,2,3])
d.rotate(-1)
print(d) 
#[2, 3, 1]

Answer 4

在Python中，大部分论点都是引用。

您的函数 shift_to_left 实际上改变了它的参数（通过使用追加），但随后 returns 一个切片（它是列表的浅表副本）。

当您将原始变量替换为 shift_to_left 的输出时，此行为将被隐藏：

In [1]: def shift_to_left(p):
   ...:     p.append(p[0])
   ...:     return p[1:]
   ...: 

In [2]: xs = [1, 2, 3]

In [3]: xs = shift_to_left(xs)

In [4]: xs
Out[4]: [2, 3, 1]

但是如果我们将结果赋给一个 new 变量，我们可以看到原来的列表确实已经改变了：

In [5]: ys = shift_to_left(xs)

In [6]: ys
Out[6]: [3, 1, 2]

In [7]: xs
Out[7]: [2, 3, 1, 2]

我们的结果 ys 是 xs 从第二个元素开始的切片。这就是你所期望的。

但是 xs 本身 也被调用 append 改变了 ：它现在比以前长了一个元素。这就是您在第二个示例中遇到的情况。

如果您不想要这种行为，避免这种情况的一种方法是将列表的副本传递给shift_to_left:

In [8]: zs = shift_to_left(ys[:])

In [9]: zs
Out[9]: [1, 2, 3]

In [10]: ys
Out[10]: [3, 1, 2]

在这里，您可以看到原始列表 ys 没有被修改，因为 shift_to_left 得到了它的副本，而不是对象本身。（当然，这仍然是通过引用传递；它只是不是对 ys 的引用）。

或者，可能更合理的是，您可以更改 shift_to_left 本身，这样它就不会修改其参数：

def shift_to_left(xs):
    return xs[1:] + xs[0]  # build a new list in the return statement

这两种方法的一个大问题是它们会创建大量列表副本，当列表很大时，这可能会非常慢（并使用大量内存）。

当然，正如@Marcin 指出的那样，如果这不仅仅是一项学术练习，您可能应该使用一种内置数据结构，例如 deque.

Answer 5

试试这个：

  p1 = [1,2,3]
  p1 = shift_to_left(p1)
  ss = []
  ss.extend(p1)

  print ss

打印 [2, 3, 1]。使用 extend() 代替，因为 append() 将在数组中创建一个数组。您还额外调用了 ss.append(p1).

Python：为什么列表元素在使用程序后仍然没有消失？

Python: Why still list elements are not disappeared after using procedure?

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