Python [[0]*3]*3初始化二维数组 赋值对角线时全元素被修改问题

使用[[0]*3]*3创建二维列表时，外层列表包含的3个元素是同一个内层列表的引用，而非3个独立的列表对象。

• 对不可变类型（比如整数）做乘法复制时不会出现引用问题，因此[0]*3生成的单维列表是正常的，包含3个独立的0值。
• 但对列表这种可变类型做乘法复制时，复制的是对象引用而非对象本身，因此[list_obj]*3得到的三个元素都指向同一块内存地址的同一个列表。
• 原代码循环赋值对角线时，三次操作本质是修改同一个公共列表的0、1、2号索引位置，最终这个公共列表的三个位置都被赋值为1，外层列表因为三个元素都指向它，就呈现出所有元素全为1的异常结果。

问题复现 #

a = [[0]*3]*3
print("INIT ARRAY: ", a)

for i in range(3):
    a[i][i] = 1 

print("FINAL ARRAY:", a)

运行输出：

INIT ARRAY:  [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
FINAL ARRAY: [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]

可以通过打印对象id验证引用关系：

a = [[0]*3]*3
# 三个内层列表的内存地址完全一致，证明是同一个对象
print(id(a[0]), id(a[1]), id(a[2]))

正确实现方式 #

不要嵌套使用列表乘法创建多维列表，改用列表推导式，每次迭代生成全新的独立内层列表即可：

a = [[0]*3 for _ in range(3)]
print("INIT ARRAY: ", a)

for i in range(3):
    a[i][i] = 1 

print("FINAL ARRAY:", a)

运行输出符合预期：

INIT ARRAY:  [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
FINAL ARRAY: [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Krishna Sai Tarun