Python两种3x3列表矩阵初始化方式的差异原因探究

核心原因：引用复用而非独立对象创建 #

[[0]*3]*3的本质是创建一个包含3个0的子列表，然后让外层列表的3个位置都指向这个同一个子列表，而非生成3个独立的子列表。而直接写[[0,0,0], [0,0,0], [0,0,0]]是手动创建了3个完全独立的子列表，彼此内存地址不同。

用代码验证内存指向 #

1. 直接定义的矩阵a

a = [[0,0,0], [0,0,0], [0,0,0]]
# 打印三个子列表的内存地址
print(id(a[0]))
print(id(a[1]))
print(id(a[2]))

输出的三个地址完全不同，说明a[0]、a[1]、a[2]是三个独立的列表对象。修改a[0][1] = 1时，只会改变第一个子列表的元素，其余子列表不受影响。

2. 用[[0]*3]*3创建的矩阵b

b = [[0]*3]*3
# 打印三个子列表的内存地址
print(id(b[0]))
print(id(b[1]))
print(id(b[2]))

输出的三个地址完全相同，说明b[0]、b[1]、b[2]都是同一个子列表的引用。此时修改b[0][1] = 1，本质是修改了那个唯一的子列表，因此外层列表的三个元素指向的都是这个被修改后的子列表，最终打印b时会看到所有子列表的第2个元素都变成了1。

正确的替代初始化方式 #

如果想复用[0]*3的写法同时避免引用问题，可以用列表推导式生成独立子列表：

b = [[0]*3 for _ in range(3)]

每次循环都会生成一个新的[0]*3子列表，三个子列表彼此独立，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Vladimir Fekete