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列表推导式、深浅拷贝

列表推导式、深浅拷贝

作者: 柏丘君 | 来源:发表于2017-06-13 17:41 被阅读45次

    本文将会总结以下几个知识点:

    • 列表推导式
    • ==is
    • 深拷贝和浅拷贝

    列表推导式

    需求:如果我们想生成一个连续的列表,可以采用哪些方式呢?首先可以使用 forwhile 循环:

    def createList(num):
        lis = []
        for i in range(num):
            lis.append(i)
        return lis
    
    print(createList(10))
    
    def createList(num):
        lis = []
        count = 0
        while True:
            if num == count:
                break;
            else:
                count += 1
                lis.append(count)
        return lis
    
    print(createList(10))
    

    如果我们想在生成列表的时候进行筛选,可以这样做:

    def createList(num):
        lis = []
        for i in range(num):
            if not i%2:
                lis.append(i)
    
        return lis
    
    print(createList(10))
    
    def createList(num):
        lis = []
        count = 0
        while True:
            if num == count:
                break;
            else:
                count += 1
                if not count % 2:
                    lis.append(count)
        return lis
    
    print(createList(10))
    

    上面的代码可以生成任何我们想要的列表,但是代码量有点多,因此,Python 提供了列表推导式让我们快捷生成列表,其格式为:

    [ 变量 for 表达式 判断条件 ]
    

    上面的变量有且只能有一个,如果需要多个变量,可以采用列表或元组的方式实现。下面是一些常见用途:
    1.生成一个列表:

    def createList(num):
        return [i for i in range(num)]
    
    print(createList(10))
    

    运行结果:

    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    

    2.生成列表时进行筛选:

    def createList(num):
        return [i for i in range(num) if not i%2]
    
    print(createList(10))
    

    运行结果:

    [0, 2, 4, 6, 8]
    

    3.循环嵌套,生成多维列表

    def createList(num):
        return [(i,j) for i in range(num) for j in range(3)]
    
    print(createList(3))
    

    运行结果:

    [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
    
    

    上面就是列表推导式的简单用法。

    ==is

    Python 中,== 用来判断两个变量的值是否相同,is 用来判断两个变量是否指向同一块内存空间。
    看如下实例:

    a = [1,2,3]
    b = a
    c = [1,2,3]
    d = [1,2,3,4]
    
    print("a == b: %s"%(a == b))
    print("a == c: %s"%(a == c))
    print("b == c: %s"%(b == c))
    print("a == d: %s"%(a == d))
    

    运行结果:

    a == b: True
    a == c: True
    b == c: True
    a == d: False
    

    如上,abc 三个变量的值相同,都是 [1,2,3],因此使用 == 操作符判断的结果为 Trueabcd 的值不相同,因此判断的结果为 False
    再来看下 is 运算符:

    a = [1,2,3]
    b = a
    c = [1,2,3]
    d = [1,2,3,4]
    
    print("a == b: %s"%(a is b))
    print("a == c: %s"%(a is c))
    print("b == c: %s"%(b is c))
    print("a == d: %s"%(a is d))
    

    运行结果:

    a == b: True
    a == c: False
    b == c: False
    a == d: False
    

    上例中,只有 ab 变量指向同一块内存,因此对它们使用 is 操作符判断的结果为 True,而其他的几个判断返回 True

    深拷贝和浅拷贝

    实现深拷贝和浅拷贝,可以使用函数递归完成,也可以使用 Python 内置的 copy 模块。深拷贝使用 deepcopy 函数,浅拷贝使用 copy 函数。
    深拷贝和浅拷贝的区别如下:

    • 深拷贝会对变量进行递归拷贝,拷贝后的值和原始值之间没有引用关系
    • 浅拷贝只对变量的外层进行拷贝,拷贝后内层值与原始值之间扔存在引用关系

    看一下深拷贝的例子:

    from copy import deepcopy
    
    a = [1,2,3]
    b = [4,5,6]
    # c 中保存了 a 和 b 的引用,修改 a 和 b 的值会同步影响到 c 的值
    c = [a,b]
    # 对 c 进行深拷贝
    d = deepcopy(c)
    # 修改 a 的值
    a.append(666)
    # 打印 c 和 d
    print(c)
    print(d)
    print(c is d)
    
    

    运行结果如下:

    [[1, 2, 3, 666], [4, 5, 6]]
    [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
    False
    

    进行深拷贝时,会对变量内部一层一层进行递归拷贝,拷贝到新变量中的值和原始值之间没有引用关系,修改原始值不会影响到新变量中的值。示意图如下:


    深拷贝示意图.png

    接下看看一下浅拷贝的例子:

    from copy import copy
    
    a = [1,2,3]
    b = [4,5,6]
    # c 中保存了 a 和 b 的引用,修改 a 和 b 的值会同步影响到 c 的值
    c = [a,b]
    # 对 c 进行浅拷贝
    d = copy(c)
    # 修改 a 的值
    a.append(666)
    # 打印 c 和 d
    print(c)
    print(d)
    print(c is d)
    

    运行结果如下:

    [[1, 2, 3, 666], [4, 5, 6]]
    [[1, 2, 3, 666], [4, 5, 6]]
    False
    

    可见,浅拷贝只能对外层进行拷贝,而对于内层的值不会进行拷贝,仍然指向原始的引用。示意图如下:

    浅拷贝示意图.png

    对元组进行浅拷贝

    修改代码,实现对元组进行浅拷贝:

    from copy import copy
    
    a = [1,2,3]
    b = [4,5,6]
    c = (a,b)
    d = copy(c)
    print(c is d)
    print(id(c),id(d))
    

    运行结果如下:

    True
    17322512 17322512
    

    修改代码,实现对元组进行深拷贝:

    from copy import deepcopy
    
    a = [1,2,3]
    b = [4,5,6]
    c = (a,b)
    d = deepcopy(c)
    print(c is d)
    print(id(c),id(d))
    

    运行结果如下:

    False
    15881080 15207040
    

    可见,进行浅拷贝时,如果是不可变类型,则不会对外层进行拷贝,调用 copy 函数的返回值仍然是指向原始值的一个引用,进行深拷贝时才会对外层和内层进行拷贝,这点需要注意。

    完。

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