Python3中直接执行nums[i], nums[nums[i]-1]交换赋值的运行原理是什么？

首先明确Python多重赋值的固定执行规则：

Python 中所有多重赋值操作都严格遵循两步流程：

1. 从左到右计算等号右侧所有表达式的结果，按顺序存入临时元组缓存
2. 从左到右将临时元组中的值，依次赋值给等号左侧的每个左值，每个左值的位置（比如索引）会在赋值前实时计算

我们用具体测试用例nums = [2, 1]、i = 0（预期交换后得到[1,2]）来拆解两种写法的执行差异： #

第一种写法的执行流程 #

对应代码：nums[i], nums[nums[i] - 1] = nums[nums[i] - 1], nums[i]

• 第一步：计算等号右侧所有表达式，生成临时元组
  先算第一个右值nums[nums[i] - 1]：代入i=0得nums[0]=2，进一步计算得nums[2-1] = nums[1] = 1
  再算第二个右值nums[i]：直接得nums[0] = 2
  最终缓存的临时元组为(1, 2)
• 第二步：按顺序给左侧左值赋值
  第一个左值是nums[i]即nums[0]，赋值为临时元组第一个值1 → 此时nums变为[1, 1]
  第二个左值是nums[nums[i] - 1]：此时nums[i]已经被更新为1，所以计算索引得1-1=0，左值实际是nums[0]，赋值为临时元组第二个值2 → 最终nums变为[2, 1]，交换失败

第二种写法的执行流程 #

对应代码：x = nums[i] - 1; nums[i], nums[x] = nums[x], nums[i]

• 第一步：赋值操作开始前提前计算索引x，此时nums[i]还未被修改，代入i=0得x = 2-1 = 1，x值固定不会再变
• 第二步：计算等号右侧所有表达式，生成临时元组
  先算第一个右值nums[x]即nums[1] = 1，再算第二个右值nums[i] = 2，缓存的临时元组为(1, 2)
• 第三步：按顺序给左侧左值赋值
  第一个左值nums[i]即nums[0]赋值为1 → 此时nums变为[1, 1]
  第二个左值是nums[x]，x提前固定为1，所以是nums[1]，赋值为2 → 最终nums变为[1, 2]，交换成功

二者核心差异 #

差异完全来自等号左侧第二个索引的计算时机：

• 第一种写法中，左侧第二个索引nums[i] - 1是在第一个左值赋值完成后才计算的，此时nums[i]已经被修改，索引会偏离预期
• 第二种写法中，索引x在所有赋值操作开始前就已经计算完成，后续赋值过程中x不会变化，能准确命中目标位置

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Charlie