Python中向字典添加多列表时覆盖原有列表项的问题排查

问题描述 #

我是软件和Python新手，已经花了好几个小时排查问题，搜了各种资料还是没解决。我有一个包含3个双元素列表的字典，需要把这些列表元素和计算出的物品位置相加，填充到第二个字典里，预期能得到3n个列表项。我用嵌套循环加临时列表tempList实现，打印临时列表的时候结果是对的，但最后字典forbiddenAreas里所有键都被最后一个列表覆盖了。试调整赋值语句位置、用update方法都没用，代码如下：

pitch = 100
numberItems = 3

forbiddenAreaItem = {
    "area1": [21, 25],
    "area2": [-21, -25],
    "area3": [12, 15]
}

forbiddenAreas = {}
tempList = []

if numberItems == 1:
    # print("There is one item")
    firstItemDistance = 0
else:
    # print("There are multiple items")
    firstItemDistance = ((numberItems / 2) - 0.5) * pitch

key = 1

for i in range(numberItems):
    itemLocation = firstItemDistance - pitch * i
    for y in forbiddenAreaItem:
        tempList.clear()
        for x in forbiddenAreaItem[y]:
            tempList.append(itemLocation + x)
        forbiddenAreas[key] = tempList
        print("adding" ,str(tempList), "with key", str(key))
        key += 1
print(forbiddenAreas)

问题原因 #

列表是Python中的可变对象，你全程复用同一个tempList对象：每次调用tempList.clear()只是清空列表里的内容，并没有创建新的列表实例。字典forbiddenAreas中所有键存储的都是这个tempList的引用，所以当最后一次修改tempList后，所有键都会指向这个最终修改后的列表，导致看起来所有值都被最后一个列表覆盖。

解决方案 #

方案1：每次循环创建新的临时列表 #

把tempList.clear()换成tempList = []，这样每次内层循环都会生成一个全新的列表对象，字典中的每个键都会指向独立的列表，不会互相影响。

修改后的代码：

pitch = 100
numberItems = 3

forbiddenAreaItem = {
    "area1": [21, 25],
    "area2": [-21, -25],
    "area3": [12, 15]
}

forbiddenAreas = {}

if numberItems == 1:
    firstItemDistance = 0
else:
    firstItemDistance = ((numberItems / 2) - 0.5) * pitch

key = 1

for i in range(numberItems):
    itemLocation = firstItemDistance - pitch * i
    for y in forbiddenAreaItem:
        tempList = []  # 每次循环创建新列表
        for x in forbiddenAreaItem[y]:
            tempList.append(itemLocation + x)
        forbiddenAreas[key] = tempList
        print("adding" ,str(tempList), "with key", str(key))
        key += 1
print(forbiddenAreas)

方案2：用列表推导式直接生成新列表 #

省去临时变量，直接用列表推导式生成新列表并赋值给字典的键，代码更简洁高效：

pitch = 100
numberItems = 3

forbiddenAreaItem = {
    "area1": [21, 25],
    "area2": [-21, -25],
    "area3": [12, 15]
}

forbiddenAreas = {}

if numberItems == 1:
    firstItemDistance = 0
else:
    firstItemDistance = ((numberItems / 2) - 0.5) * pitch

key = 1

for i in range(numberItems):
    itemLocation = firstItemDistance - pitch * i
    for y in forbiddenAreaItem:
        # 直接通过列表推导生成新列表
        forbiddenAreas[key] = [itemLocation + x for x in forbiddenAreaItem[y]]
        print("adding" ,str(forbiddenAreas[key]), "with key", str(key))
        key += 1
print(forbiddenAreas)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xray911