在列表的列表中向指定列表添加项目（Python）

Question

我现在正在通过解决Project Euler上的问题来练习我的编程技能，最近遇到了一些（我认为）奇怪的Python行为。

当我执行以下代码时：

list = [[1]]*20

我得到了一个包含20个列表的列表，每个列表里都有元素1，这个结果是我预期的。然而，当我想要在这个列表的第三个元素中添加一个2时，我是这样做的：

list[3].append(2)

但是，这样做却改变了列表中所有的元素。即使我绕个弯，比如：

l = list[3]
l.append(2)
list[3] = l

我的所有元素还是都被改变了。有没有人能告诉我该怎么做，才能得到像这样输出的结果：

[[1], [1], [1], [1, 2], [1] .... [1]]

提前谢谢大家。

Answer 1

Python中的列表是可变的对象，所以当你写 [[1]]*20 时，它实际上只创建了一个列表对象 [1]，然后在最外层的列表中放了20个对这个列表的引用。

关于可变性的问题，这和下面的情况是一样的：

a = [1,2,3]
b = a
b.append(4)
a # [1,2,3,4]

这是因为 b=a 只是把列表实例的引用从 a 复制到了 b。它们实际上指向的是同一个列表。

如果你想创建一个包含多个列表的列表，就像你上面尝试的那样，你需要为每个条目创建一个独特的列表。使用列表推导式就很合适：

mainlist = [[1] for x in range(20)]
mainlist[0].append(2)
mainlist # [[1,2],[1],[1],...]

补充说明

另外，由于在Python中类型名称是元类，所以用类型名称来命名变量是个坏主意。这样做可能会在代码的后面引发一些问题：

a = range(3) # [0,1,2]
type(a) # (type 'list')
isinstance(a, list) # True

现在，创建一个名为 list 的变量。

list = range(3)
list # [0,1,2]
isinstance(list, list)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: isinstance() arg 2 must be a class, type, or tuple of classes and types

更不用说，这样你就不能使用 list() 这个操作符了。

c = list((1,2,3))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'list' object is not callable