关于Python列表初始化与引用的困惑求解

核心原因：可变对象与不可变对象的区别 #

Python中*运算符的行为取决于元素是不可变对象（如数字、字符串、float("inf")）还是可变对象（如列表、字典）：

一维列表的行为解析 #

执行代码：

my_list = [float("inf")] * 3
my_list[2] = 0
print(my_list)  # 输出: [inf, inf, 0]

• float("inf")是不可变对象，[float("inf")] * 3会创建一个包含3个指向同一inf对象引用的列表。
• 当执行my_list[2] = 0时，不是修改原来的inf对象（不可变对象无法被修改），而是直接替换了列表第3个位置的引用，将其指向新的对象0。因此只有该位置的元素发生变化，其他位置仍保留对原inf的引用。

二维列表的行为解析 #

执行代码：

my_list = [[float("inf")] * 3] * 3
my_list[2][2] = 0
print(my_list)  # 输出: [[inf, inf, 0], [inf, inf, 0], [inf, inf, 0]]

• [[float("inf")] * 3]是一个可变的列表对象，*3操作会将这个列表的引用复制3次，存入外层列表。也就是说，外层列表的3个元素都指向同一个内层列表。
• 当执行my_list[2][2] = 0时，是通过引用找到那个唯一的内层列表，直接修改它的第3个元素。由于所有外层列表的元素都指向这个内层列表，所以所有行都会显示出这个修改。

正确的二维列表初始化方式 #

如果要创建互相独立的子列表，应该使用列表推导式，每次循环创建一个新的内层列表：

my_list = [[float("inf")] * 3 for _ in range(3)]
my_list[2][2] = 0
print(my_list)  # 输出: [[inf, inf, inf], [inf, inf, inf], [inf, inf, 0]]

这里for _ in range(3)会循环3次，每次都生成一个新的[float("inf")]*3列表，外层列表的3个元素分别指向不同的内层列表，修改其中一个不会影响其他。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shin