如何克隆一个列表,使其在赋值后不会意外改变?

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如何克隆一个列表,使其在赋值后不会意外改变?

在使用 new_list = my_list 时,每次对 new_list 进行修改都会改变 my_list。这是为什么,我该如何克隆或复制列表以避免这种情况?

admin 更改状态以发布 2023年5月25日
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Felix已经提供了一个很好的答案,但我想比较一下各种方法的速度:

  1. 10.59秒(105.9微秒/次) - copy.deepcopy(old_list)
  2. 10.16秒(101.6微秒/次) - 用深拷贝拷贝类的纯Python Copy()方法
  3. 1.488秒(14.88微秒/次) - 用Copy()方法拷贝字典/列表/元组的纯Python方法(不拷贝类)
  4. 0.325秒(3.25微秒/次) - for item in old_list: new_list.append(item)
  5. 0.217秒(2.17微秒/次) - [i for i in old_list](一个列表推导式
  6. 0.186秒(1.86微秒/次) - copy.copy(old_list)
  7. 0.075秒(0.75微秒/次) - list(old_list)
  8. 0.053秒(0.53微秒/次) - new_list = []; new_list.extend(old_list)
  9. 0.039秒(0.39微秒/次) - old_list[:]列表切片

因此,最快的是列表切片。但要注意,与copy.deepcopy()和Python版本不同,copy.copy()list[:]list(list)不会拷贝列表、字典和类实例,因此如果原始数据发生改变,复制的列表中的数据也会发生改变,反之亦然。

(如果有人感兴趣或想提出任何问题,这里是脚本:)

from copy import deepcopy
class old_class:
    def __init__(self):
        self.blah = 'blah'
class new_class(object):
    def __init__(self):
        self.blah = 'blah'
dignore = {str: None, unicode: None, int: None, type(None): None}
def Copy(obj, use_deepcopy=True):
    t = type(obj)
    if t in (list, tuple):
        if t == tuple:
            # Convert to a list if a tuple to
            # allow assigning to when copying
            is_tuple = True
            obj = list(obj)
        else:
            # Otherwise just do a quick slice copy
            obj = obj[:]
            is_tuple = False
        # Copy each item recursively
        for x in xrange(len(obj)):
            if type(obj[x]) in dignore:
                continue
            obj[x] = Copy(obj[x], use_deepcopy)
        if is_tuple:
            # Convert back into a tuple again
            obj = tuple(obj)
    elif t == dict:
        # Use the fast shallow dict copy() method and copy any
        # values which aren't immutable (like lists, dicts etc)
        obj = obj.copy()
        for k in obj:
            if type(obj[k]) in dignore:
                continue
            obj[k] = Copy(obj[k], use_deepcopy)
    elif t in dignore:
        # Numeric or string/unicode?
        # It's immutable, so ignore it!
        pass
    elif use_deepcopy:
        obj = deepcopy(obj)
    return obj
if __name__ == '__main__':
    import copy
    from time import time
    num_times = 100000
    L = [None, 'blah', 1, 543.4532,
         ['foo'], ('bar',), {'blah': 'blah'},
         old_class(), new_class()]
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        Copy(L)
    print 'Custom Copy:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        Copy(L, use_deepcopy=False)
    print 'Custom Copy Only Copying Lists/Tuples/Dicts (no classes):', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        copy.copy(L)
    print 'copy.copy:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        copy.deepcopy(L)
    print 'copy.deepcopy:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        L[:]
    print 'list slicing [:]:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        list(L)
    print 'list(L):', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        [i for i in L]
    print 'list expression(L):', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        a = []
        a.extend(L)
    print 'list extend:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        a = []
        for y in L:
            a.append(y)
    print 'list append:', time()-t
    t = time()
    for i in xrange(num_times):
        a = []
        a.extend(i for i in L)
    print 'generator expression extend:', time()-t

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new_list = my_list 实际上并没有创建第二个列表。赋值只是复制了列表的引用,而不是实际的列表,所以在赋值后,new_listmy_list 都引用同一个列表。

要真正复制列表,有几种选择:

  • 你可以使用内置的list.copy()方法(自 Python 3.3 起可用):

    new_list = old_list.copy()
    

  • 你可以使用切片:

    new_list = old_list[:]
    

    Alex Martelli 的观点(至少在2007年时)是,这是一种奇怪的语法,没有任何意义。;) (在他看来,下一种方法更易读)。

  • 你可以使用内置的list()构造函数:

    new_list = list(old_list)
    

  • 你可以使用通用的copy.copy()

    import copy
    new_list = copy.copy(old_list)
    

    这比 list() 稍慢,因为它必须先找到 old_list 的数据类型。

  • 如果你需要同时复制列表的元素,使用通用的copy.deepcopy()

    import copy
    new_list = copy.deepcopy(old_list)
    

    这显然是最慢和最需要内存的方法,但有时是无法避免的。它会递归地处理任意层次的嵌套列表(或其他容器)。

示例:

import copy
class Foo(object):
    def __init__(self, val):
         self.val = val
    def __repr__(self):
        return f'Foo({self.val!r})'
foo = Foo(1)
a = ['foo', foo]
b = a.copy()
c = a[:]
d = list(a)
e = copy.copy(a)
f = copy.deepcopy(a)
# edit orignal list and instance 
a.append('baz')
foo.val = 5
print(f'original: {a}
list.copy(): {b}
slice: {c}
list(): {d}
copy: {e}
deepcopy: {f}')

结果:

original: ['foo', Foo(5), 'baz']
list.copy(): ['foo', Foo(5)]
slice: ['foo', Foo(5)]
list(): ['foo', Foo(5)]
copy: ['foo', Foo(5)]
deepcopy: ['foo', Foo(1)]

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