Python 使用随机模块创建嵌套列表

Question

假设我想创建一个带有数字序列的嵌套列表，并且我不想要重复的列表序列。

即我想要这样的东西： [[1,2,3,4],[2,1,3,4],[4,2,3,1]] ，其中列表的 len 取决于我可以在有限的尝试中生成多少个非重复数字序列（在下面的情况下尝试四次）

这是我的第一次尝试：

import random
rng = random.Random()
bd =list(range(4))
i = 0
result =[]

while i <4:
    rng.shuffle(bd)
    if bd not in result:
        result.append(bd)
    i +=1
print(result)

我在进入 while 循环之前先创建了一个列表 bd = [0,1,2,3]。

虽然运行上面的代码，但令人惊讶的是，每次我的嵌套列表中都只有一个元素。

结果：[[1, 2, 0, 3]]

但是如果我稍微修改一下代码，它就会按我预期的那样工作。这是我修改后的代码：

import random
rng = random.Random()
i = 0
result =[]

while i <4:
    bd =list(range(4))
    rng.shuffle(bd)
    if bd not in result:
        result.append(bd)
    i +=1
print(result)

结果：[[3, 2, 0, 1], [1, 0, 3, 2], [0, 1, 3, 2]]

我所做的只是在每个循环中重新设置列表 bd。

根据我的理解，列表 bd 将在每个循环中被洗牌，因此将 bd 重置为 [0,1,2,3] 应该没有意义。有人可以向我解释为什么修改后的代码有效吗？谢谢。

Answer 1

在您的第一次尝试中，您每次都将 相同的 列表改组并附加到结果中。尝试通过获取整个列表的一部分来使用副本：bd[:] 是一个完全独立的对象，当您在下一次循环中打乱原始 bd 时，它不会改变。

import random
rng = random.Random()
bd =list(range(4))
i = 0
result =[]

while i <4:
    rng.shuffle(bd)
    if bd not in result:
        result.append(bd[:])
    i +=1
print(result)

输出：

[[2, 1, 3, 0], [1, 2, 3, 0], [0, 3, 2, 1]]

Answer 2

Python 中的列表和类似对象通过引用引用。考虑以下简单示例：

a_list = [1,2,3,4,5]
another_list = []

for i in range(5):
    another_list.append(a_list)
    a_list[0] = i + 10

print(another_list)

您希望输出为：

[[10, 2, 3, 4, 5], [11, 2, 3, 4, 5], [12, 2, 3, 4, 5], [13, 2, 3, 4, 5], [14, 2, 3, 4, 5]]

然而，您看到的输出是：

[[14, 2, 3, 4, 5], [14, 2, 3, 4, 5], [14, 2, 3, 4, 5], [14, 2, 3, 4, 5], [14, 2, 3, 4, 5]]

每次调用 another_list.append(a_list) 时，都会将 reference 附加到 a_list。然后您更改 a_list，之前附加的引用指向更改后的列表。

最后，a_list 等于 [14, 2, 3, 4, 5]，并且 another_list 包含对该列表的五个相同引用。

回到你的案例。为防止这种情况发生在您身上，您可以在每次追加列表时创建一个副本，as documented here:

import random
rng = random.Random()
i = 0
result =[]

while i <4:
    bd =list(range(4))
    rng.shuffle(bd)
    if bd not in result:
        # Use [:] to create a slice of bd which actually contains the whole list
        result.append(bd[:])
    i +=1
print(result)

Answer 3

发生这种情况是因为您将 bd 附加到 result 并在下一次迭代中使用 bd，它们具有相同的引用。
在第二个中，您在每次迭代中生成一个新列表（不同的引用）。

Answer 4

您的代码有一个小问题：shuffle 执行就地更改，因此它更改了您的变量引用的对象。通过运行第一个代码，你总是会得到一个结果——最后的洗牌操作。为避免这种情况，您应该附加一份 list:

import random
rng = random.Random()
bd =list(range(4))
i = 0
result =[]

while i <4:
    rng.shuffle(bd)
    if bd not in result:
        result.append(bd[:])
    i +=1
print(result)

Python 使用随机模块创建嵌套列表

Python Creating a nested list with random module

python

random

list

nested-lists

python-3.x