一节课让你彻底搞懂python里面试最常问问题之一深浅复制——看完不懂你来揍我!(三好学生都已经拿出笔记本认真上课记笔记了~)
作者:互联网
首先,我们得了解的是深浅复制究竟是个什么玩意&这玩意到底是干啥的!
打个比方:有糖纸和糖,深复制就相当于糖纸和糖都有,而浅复制就只有糖纸。(这句话牢记于心,在你看完本文后再来反复揣摩本句,如果有很深的心得体会——那么恭喜你:你已经牢牢掌握了python里的深浅复制!)
而我们怎么判断复制前后的对象究竟是不是同一个呢 ?
这就需要用到id(object),它返回的是对象的“身份证号”(在c++中代表在内存中的地址),唯一且不变。
令外,用is判断两个对象是否相等时,依据就是这个id值。
id查看的地址一样,可以说明它们指向的是同一片空间
1.引入——python中的赋值=
直接执行赋值操作,观察:
a = [1,2,3,4]
b = a
id(a)
id(b) #此时的a和b的id是一样的
我们更改一下列表a,再观察:
a.append(4)
id(a)
id(b) #此时的a和b的id还是一样的,而且没有变。
这样虽然可以拷贝,但是不管改变a还是b,最终a和b都会改变。
拓展:
如果改变它的值,内存地址没有改变,那么它就是可变类型。 数值类型不可变,元组和字符串不可变,列表是可变的。
2.正式讲解python中的深浅复制
注意:深浅复制特定在嵌套列表(字典里面也可以用)中才会起作用。如果是单层列表,如li = [1,2,3,4],那么深浅复制的id和原列表的id都不同,修改原列表,深浅复制的列表都不会改变。(看完下面的讲解你会深深理解本句的原理!)
(1)浅复制讲解:
直接上代码,时间是检验真理的唯一标准!!!
#浅复制的话,通过id()函数查找复制前和复制后的
li = [1,2,3] print(id(li)) 输出:190679494 1256
li2 = li.copy() print(id(li2)) 输出:190679493 8824
print(li is li2) # 输出为false
print(li2) # 打印全部li列表(二者一模一样!)
通过观察得出结论:可知复制前和复制后的li和li2的id不同,(即li和li2指向计算机内部不是同一片空间),但li和li2相同。
如果改变li或者li2,不会影响另一个。
实质:没有改变元素在计算机中的位置,只能复制表层,比如:数。
拓展:
项目中使用的话:可以减少代码量,直接给出一个和li一样的列表,
(在不改变给定的数据的前提下,自己进行改变)运行时间也可以减少(优化代码)
(2)深复制讲解:
要使用深复制,要先导入模块。
导入模块: import copy
使用: copy.deepcopy
直接上代码——时间是检验真理的唯一标准!
import copy
a = [1,2,3,4]
a2 = copy.deepcopy(a)
print(id(a))
print(id(a2))
print(a is a2)
通过观察得出结论:可知复制前和复制后的a和a2的id不同,a和a2相同。
(3)两者对比:
二者区别:
浅复制:拷贝了它的最外面的一层,嵌套列表,里面这一层指向的还是原来的内存地址。
深复制:完完全全复制了一遍,和原来的列表没有关系。
为了带大家深入理解——下面两个实战例子(一个单层列表;一个嵌套列表)详细说明:
(1)单层列表时:
废话不多说——直接上代码,时间是检验真理的唯一标准!!!
import copy
li = [1,2,3]
li1 = copy.copy(li)
li2 = copy.deepcopy(li)
通过观察得:li和li1和li2三个列表完完全全一样;但是id查看的地址都不一样,所以如果在li后面append(5),浅复制和深复制的列表li1和li2都不变。
可见不是嵌套列表的话,深浅复制没有区别。所以引入嵌套列表:::
(2)嵌套列表:
首先你要知道嵌套列表是啥样的,每一层指的是哪部分:
li = [1,2,3,4,[5,6,[7,8]]] 列表li总共有三层嵌套。
[1,2,3,4] : 第一层嵌套(即最外层)
[5,6] : 第二层嵌套
[7,8] : 第三层嵌套
废话不多说——直接上代码,时间是检验真理的唯一标准!!!
li = [[1,2],[3,4]]
li2 = li #li2是赋值
li3 = copy.copy(li) #li3是浅复制
li4 = copy.deepcopy(li) #li4是深复制
# 此时li,li2,li3,li4全都是一样的,都为 [[1,2],[3,4]]
接下来我们看看这四个列表的id:
id(li) 输出为2011597308424
id(li2) 输出为2011597308424
id(li3) 输出为2011597308360
id(li4) 输出为2011598772872
# 此时复制的li2和原列表li的id是一样的,深复制和浅复制的id和原列表的id都不同
如果现在在原列表最后面加一个数字,四个列表的id都不会改变
所以我们换个思路(注意这是个嵌套列表)
id(li[0]) 输出为: 2011597305032
id(li2[0]) 输出为: 2011597305032
id(li3[0]) 输出为: 2011597305032
id(li4[0]) 输出为: 2011598772936
综上所述——得出结论:
在嵌套列表中,浅复制指向的是原来的内存地址,深复制指向的是新的内存空间地址。
如果不是嵌套列表,深浅复制指向的都是新的空间。
深浅复制要注意:嵌套列表和不是嵌套列表的情况!!!
知识点补给站
内存空间一样,添加元素,同时都添加,如果内存空间地址不一样,你添加和我无关!
在原列表的第一层嵌套里面添加一个元素(代码如下!),分析:::
li[0].append(5)
得出结论:li和li2,li3都会添加,因为内存空间地址一样;但是li4不会添加,因为内存空间都不一样了!!!
4.本次课堂总结(赶紧拿出你的小本本记下来!)一、完全浅复制(就是复制/赋值):当一个列表复制给另外一个列表,他们其实在内存中指向的是同一个列表,即是内存id相同。
当另一个列表不管修改嵌套的哪一层列表,另一个列表也会跟着相应的被修改。但是这两个列表的id一直不会变。
二、当一个列表通过函数copy浅复制给另外一个列表,其实他们在内存中只有最外面一层被完全深度复制,其他层属于浅复制。即是内存id复制了其中一部分,id另一部分重新生成了。
当其中一个列表只修改最外层(指最外层嵌套,即第一层),另一个列表的最外层不变;如果其中一个列表修改了除最外面一层的其他层,则另一个列表除最外面一层的其他层也被修改。
三、当一个列表通过函数deepcopy()深度复制给另外一个列表,他们其实他们在内存中指向的是完全不同的列表。
其中一个列表被修改,另外一个列表完全不会跟相应的修改。
知识点扩展:关于python内存池!
a = 1
b = 1
id(a) 输出为:1402582080
id(b) 输出为:1402582080
python中有个自带的内存池,数值比较小的值已经在这个内存池中定义好了,
那么我们创建的时候,就直接指向了内存池当中的这个内存空间。
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