Python列表嵌套常見坑點(diǎn)及解決方案

1.嵌套列表

Python中有一種內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型叫列表(list)，它是一種容器，可以用來承載其他的對(duì)象（準(zhǔn)確的說是其他對(duì)象的引用），列表中的對(duì)象可以稱為列表的元素，很明顯我們可以把列表作為列表中的元素，這就是所謂的嵌套列表。

嵌套列表可以模擬出現(xiàn)實(shí)中的表格、矩陣、2D游戲的地圖（如植物大戰(zhàn)僵尸的花園）、棋盤（如國(guó)際象棋、黑白棋）等。

2.識(shí)別坑點(diǎn)

在使用嵌套的列表時(shí)要小心，否則很可能遭遇非常尷尬的情況，下面是一個(gè)小例子。

def main():  names = ['關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']  scores = [[0] * 3] * 5  for row, name in enumerate(names):    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)    for col, subj in enumerate(subjs):      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))  print(scores)if __name__ == '__main__':  main()
  names = ['關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']
  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']
  scores = [[0] * 3] * 5
  for row, name in enumerate(names):
    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)
    for col, subj in enumerate(subjs):
      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
  print(scores)
if __name__ == '__main__':
  main()

我們希望錄入5個(gè)學(xué)生3門課程的成績(jī)，于是定義了一個(gè)有5個(gè)元素的列表，而列表中的每個(gè)元素又是一個(gè)由3個(gè)元素構(gòu)成的列表，這樣一個(gè)列表的列表剛好跟一個(gè)表格是一致的，相當(dāng)于有5行3列。

接下來我們通過嵌套的for-in循環(huán)輸入每個(gè)學(xué)生3門課程的成績(jī)。程序執(zhí)行完成后我們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)學(xué)生3門課程的成績(jī)是一模一樣的(尷尬)，而且就是最后錄入的那個(gè)學(xué)生的成績(jī)。

3。區(qū)分兩個(gè)概念

要想把這個(gè)坑填平，我們首先要區(qū)分對(duì)象和對(duì)象的引用這兩個(gè)概念，而要區(qū)分這兩個(gè)概念，還得先說說內(nèi)存中的棧和堆。

我們經(jīng)常會(huì)聽人說起“堆?！边@個(gè)詞，但實(shí)際上“堆”和“棧”是兩個(gè)不同的概念。眾所周知，一個(gè)程序運(yùn)行時(shí)需要占用一些內(nèi)存空間來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和代碼，那么這些內(nèi)存從邏輯上又可以做進(jìn)一步的劃分。

對(duì)底層語言（如C語言）有所了解的程序員大都知道，程序中可以使用的內(nèi)存從邏輯上可以為五個(gè)部分，按照地址從高到低依次是：棧（stack）、堆（heap）、數(shù)據(jù)段（data segment）、只讀數(shù)據(jù)段（static area）和代碼段（code segment）。

棧用來存儲(chǔ)局部、臨時(shí)變量，以及函數(shù)調(diào)用時(shí)保存現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)需要用到的數(shù)據(jù)，這部分內(nèi)存在代碼塊開始執(zhí)行時(shí)自動(dòng)分配，代碼塊執(zhí)行結(jié)束時(shí)自動(dòng)釋放，通常由編譯器自動(dòng)管理。

堆的大小不固定，可以動(dòng)態(tài)的分配和回收，因此如果程序中有大量的數(shù)據(jù)需要處理，這些數(shù)據(jù)通常都放在堆上，如果堆空間沒有正確的被釋放會(huì)引發(fā)內(nèi)存泄露的問題，而像Python、Java等編程語言都使用了垃圾回收機(jī)制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的內(nèi)存管理（自動(dòng)回收不再使用的堆空間）。

4。小例子

所以，下面的代碼中，變量a并不是真正的對(duì)象，它是對(duì)象的引用，相當(dāng)于記錄了對(duì)象在堆空間的地址，通過這個(gè)地址我們可以訪問到對(duì)應(yīng)的對(duì)象。

a = object()b = ['apple', 'pitaya', 'grape']
b = ['apple', 'pitaya', 'grape']

同理，變量b是列表容器的引用，它引用了堆空間上的列表容器，而列表容器中并沒有保存真正的對(duì)象，它保存的也僅僅是對(duì)象的引用。

知道了這一點(diǎn)，我們可以回過頭看看剛才的程序，我們對(duì)列表進(jìn)行[[0]* 3] * 5操作時(shí)，僅僅是將[0, 0, 0] 這個(gè)列表的地址進(jìn)行了復(fù)制，并沒有創(chuàng)建新的列表對(duì)象。

所以，容器中雖然有5個(gè)元素，但是這5個(gè)元素引用了同一個(gè)列表對(duì)象。這一點(diǎn)可以通過id函數(shù)檢查scores[0]和scores[1]的地址得到證實(shí)。在此我們舉一個(gè)小例子，讀者朋友們可以敲一敲加深印象。

a = [[0]*3]*5id(a[0])id(a[1])# id相等
id(a[1])
# id相等

5。正確代碼

所以，正確的代碼應(yīng)該按照如下的方式進(jìn)行修改。

def main():  names = ['關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']  scores = [[]] * 5  for row, name in enumerate(names):    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)    scores[row] = [0] * 3 #變?yōu)椴辉偾短?   for col, subj in enumerate(subjs):      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))  print(scores)if __name__ == '__main__':  main()'關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']
  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']
  scores = [[]] * 5
  for row, name in enumerate(names):
    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)
    scores[row] = [0] * 3 #變?yōu)椴辉偾短?    for col, subj in enumerate(subjs):
      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
  print(scores)
if __name__ == '__main__':
  main()

或者

def main():  names = ['關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']  scores = [[0] * 3 for _ in range(5)]  for row, name in enumerate(names):    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)    scores[row] = [0] * 3    for col, subj in enumerate(subjs):      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))  print(scores)if __name__ == '__main__':  main()
  names = ['關(guān)羽', '張飛', '趙云', '馬超', '黃忠']
  subjs = ['語文', '數(shù)學(xué)', '英語']
  scores = [[0] * 3 for _ in range(5)]
  for row, name in enumerate(names):
    print('請(qǐng)輸入%s的成績(jī)' % name)
    scores[row] = [0] * 3
    for col, subj in enumerate(subjs):
      scores[row][col] = float(input(subj + ': '))
  print(scores)
if __name__ == '__main__':
  main()

以上就是使用嵌套列表需要注意的問題及解決措施，希望大家多多總結(jié)，以此避免在使用嵌套列表或者復(fù)制對(duì)象時(shí)可能遇到的坑。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。