Python生成嵌套列表时子列表元素ID相同的原因及解决方法

问题出现原因 #

Python中的列表属于可变对象，你在循环中执行append(sample_list)操作时，并没有创建新的列表副本，只是将同一个sample_list对象的内存引用重复添加到了list_of_lists中。也就是说list_of_lists里存储的3个子列表本质是指向内存中同一个列表实例的指针，修改任意一个子列表的元素，本质都是修改原sample_list的内容，所有子列表自然会同步变更。你打印出来的元素ID完全相同，也证明了它们指向同一个对象。

生成独立嵌套列表的方案 #

根据sample_list的元素类型，有两种常用实现方案：

• 如果sample_list的所有元素都是不可变类型（比如你案例里的字符串，或者数字、不可变元组等），使用浅拷贝即可满足需求，有三种等价写法可以选：
  1. 调用列表自带的copy()方法
  2. 使用切片语法sample_list[:]
  3. 使用list()构造函数生成新列表
     示例代码：

  list_of_lists = []
  sample_list = ['1', '2', '3']
  
  for x in range(3):
      # 三种写法任选其一即可
      list_of_lists.append(sample_list.copy())
      # list_of_lists.append(sample_list[:])
      # list_of_lists.append(list(sample_list))
  
  # 此时修改单条子列表不会影响其他子列表
  list_of_lists[0][1] = '0'
  print(list_of_lists)
  # 输出：[['1', '0', '3'], ['1', '2', '3'], ['1', '2', '3']]
  

• 如果sample_list内部还嵌套了可变对象（比如子元素是列表、字典等），需要使用深拷贝保证所有层级的元素都完全独立，需要导入标准库copy的deepcopy方法：
  示例代码：

  import copy
  list_of_lists = []
  # 举个嵌套可变对象的例子
  sample_list = ['1', [2,3], '4']
  
  for x in range(3):
      list_of_lists.append(copy.deepcopy(sample_list))
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Galt