Python列表拷貝詳解

一、列表拷貝概述

列表是Python的一種內置數據類型，它是一個有序的、可變的、可重複的集合。在Python中，我們可以通過「=」號進行列表的拷貝。但是，這種拷貝只是對原列表的一種淺拷貝，即原列表和新列表共享同一塊內存空間。因此，當我們對新列表進行修改時，原列表也會發生相應的變化。

為了解決這種問題，我們可以採用不同的方法進行列表的深拷貝和淺拷貝，以滿足不同的需求。

二、淺拷貝

淺拷貝是一種基於副本的拷貝方法，它是指新的對象（列表）與原對象（列表）共享同一篇內存空間，具有相同的id()值。

Python中提供了多種淺拷貝方法，如分片拷貝、列表函數copy()、列表函數list()等。下面我們對這些方法進行詳細介紹。

1、分片拷貝

old_list = [1, 2, 3]
new_list = old_list[:]
print(id(old_list) == id(new_list))

這種方法比較簡單，我們只需要在括弧中指定要拷貝的下標範圍即可。值得注意的是，如果拷貝的是一個多維列表，那麼它只會進行第一層的淺拷貝。

2、列表函數copy()

old_list = [1, 2, 3]
new_list = old_list.copy()
print(id(old_list) == id(new_list))

這種方法與分片拷貝類似，也是基於副本的拷貝方法，與原對象共享同一個內存空間。這種方法適用於對中等大小的列表進行拷貝。

3、列表函數list()

old_list = [1, 2, 3]
new_list = list(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))

與copy()方法類似，list()方法也是一種淺拷貝方法，新的對象與原對象共享同一塊內存空間；同時，list()方法還可以將其他序列（如元組、字元串、集合等）轉換成列表類型。

三、深拷貝

深拷貝是一種將原對象完全複製到新的對象中的拷貝方法，新的對象與原對象具有不同的內存地址及id()值。當原對象進行修改時，與之相應的新對象不會改變。

Python中提供了多種深拷貝方法，如copy模塊中的copy()和deepcopy()，我們分別對它們進行詳細介紹。

1、copy模塊中的copy()

import copy
old_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
new_list = copy.copy(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))
print(id(old_list[0]) == id(new_list[0]))

這種方法是一種具有遞歸思想的深拷貝方法。當原對象為簡單的列表類型時，該方法與淺拷貝方法相同；當原對象為嵌套列表時，該方法會遞歸的對嵌套列表的元素進行深拷貝，直到拷貝到不可變對象為止。

2、copy模塊中的deepcopy()

import copy
old_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
new_list = copy.deepcopy(old_list)
print(id(old_list) == id(new_list))
print(id(old_list[0]) == id(new_list[0]))

這種方法是一種最完全的深拷貝方法，它會遞歸的拷貝所有嵌套列表的元素，並將其複製到一個新的對象中。與前面介紹的淺拷貝和copy()方法不同的是，這種方法完全不受原對象的影響。

四、總結

列表拷貝是Python中最基本的操作之一，在不同的場景下，我們可以選擇不同的拷貝方式，以滿足不同的開發需求。淺拷貝方法是一種基於副本的拷貝方式，它可以對中等大小的列表進行拷貝。深拷貝方法則是一種將原對象完全複製到新的對象中的拷貝方法，適用於對嵌套列表及其他對象進行拷貝。