Python函数返回每行值重复的多维数组问题排查求助

我写了一个函数，针对SCounts中的每个元素，以FS数组为权重在0-10范围内采样对应次数，再重新分箱到0-10区间（这部分功能正常）。实际场景中channelNumbers和SCounts的长度会更大。现在遇到的问题是：循环内部打印每行值都不同（符合预期），但循环外所有行都被最后一行数组覆盖，求原因。

代码示例 #

import random
from collections import Counter
import numpy as np

FS = [7.23900537e+01, 3.20399585e+02, 7.87859277e+01, 7.13517144e+02, 3.65143642e+02, 2.13185063e+02, 2.14225579e+02, 2.00109435e+02, 1.80659967e+02, 1.63896939e+02]
SCounts = [5277.872472199431, 5646.015740911809, 4864.201935526552, 5258.38505381198, 3850.1494907432266]
channelNumbers = 10

def Samp(SCounts,FS):
    tot = np.sum(FS)
    channels = range(channelNumbers) 
    spectra = [[0]*channelNumbers]*len(SCounts) 
    for n in range(len(SCounts)): #n-loop
        values = random.choices(channels, weights = FS/tot,k=round(SCounts[n]))
        #Count the number of times a channel number occurs 
        counter = Counter(values)   
        #Fill list per channel with the number of counts         
        for i in range(channelNumbers):            
            spectra[n][i] = counter.get(i+1)            
        print(spectra[n])        
    print("Outside n-loop:")
    print(spectra[0])
    print(spectra[4])
    return spectra   

spectra = Samp(SCounts,FS)

运行输出 #

[693, 167, 1469, 754, 446, 455, 426, 375, 346, None]
[678, 167, 1663, 803, 519, 464, 427, 398, 375, None]
[581, 134, 1376, 757, 383, 451, 359, 355, 309, None]
[667, 159, 1491, 757, 425, 473, 399, 397, 335, None]
[494, 123, 1052, 569, 339, 308, 295, 266, 275, None]
Outside n loop:
[494, 123, 1052, 569, 339, 308, 295, 266, 275, None]
[494, 123, 1052, 569, 339, 308, 295, 266, 275, None]

问题出在这行代码：

spectra = [[0]*channelNumbers]*len(SCounts) 

用[x]*n的方式创建嵌套列表时，所有子列表都是同一个列表对象的引用。也就是说，spectra[0]、spectra[1]...spectra[4]指向的是同一个内存地址的列表。每次循环修改spectra[n][i]时，其实都是在修改同一个底层列表，最后所有行都会被最后一次循环的修改覆盖。

把嵌套列表的创建方式改成每次生成新的子列表，避免引用复用：

spectra = [[0]*channelNumbers for _ in range(len(SCounts))]

或者用numpy直接初始化数组（如果后续用numpy操作更方便）：

spectra = np.zeros((len(SCounts), channelNumbers), dtype=int)

修改后，每个子列表都是独立的对象，循环中修改各自的元素不会互相影响。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Cv33