通过切片和 for 循环修改 Python 列表？

Question

我试图通过切片和 for 循环修改列表中的值，但遇到了一些非常有趣的行为。如果有人可以在这里解释内部发生的事情，我将不胜感激。

>>> x = [1,2,3,4,5]
>>> x[:2] = [6,7] #slices can be modified
>>> x
[6, 7, 3, 4, 5]
>>> x[:2][0] = 8 #indices of slices cannot be modified
>>> x
[6, 7, 3, 4, 5]
>>> x[:2][:1] = [8] #slices of slices cannot be modified
>>> x
[6, 7, 3, 4, 5]
>>> for z in x: #this version of a for-loop cannot modify lists
...    z += 1
... 
>>> x
[6, 7, 3, 4, 5]
>>> for i in range(len(x)): #this version of a for-loop can modify lists
...    x[i] += 1
... 
>>> x
[7, 8, 4, 5, 6]
>>> y = x[:2] #if I assign a slice to a var, it can be modified...
>>> y[0] = 1
>>> y
[1, 8]
>>> x #...but it has no impact on the original list
[7, 8, 4, 5, 6]

Answer 1

让我们一一分解你的 cmets：

1.) x[:2] = [6, 7] 切片可以修改：

See these answers here。它从list 对象和assigning the slice 调用__setitem__ 方法。每次引用 x[:2] 时，都会创建一个新的切片对象（您可以简单地执行 id(x[:2]) ，很明显，它不会是相同的 id）。

2.) 切片索引不能修改：

这不是真的。无法修改它，因为您是在slice 实例上执行分配，而不是list，因此它不会触发__setitem__ 在list 上执行。此外，int 是不可变的，因此无论哪种方式都无法更改。

3.) 切片切片不能修改：

见上文。同样的原因 - 您正在分配给切片的实例，而不是直接修改 list。

4.) 这个版本的 for 循环不能修改列表：

这里引用的z 是x 元素中的实际对象。如果您使用 id(z) 运行 for 循环，您会注意到它们与 id(6), id(7), id(3), id(4), id(5) 相同。即使list 包含所有5 个相同的引用，当您执行z = ... 时，您只是将新值分配给对象z，而不是存储在list 中的对象。如果你想修改list，你需要通过索引来分配它，同样的原因你不能指望1 = 6会把x变成[6, 2, 3, 4, 5]。

5.) 这个版本的 for 循环可以修改列表：

见我上面的回答。现在您直接在 list 上执行项目分配，而不是它的表示。

6.) 如果我将切片分配给 var，则可以对其进行修改：

如果您到目前为止一直在关注，您会发现现在您将x[:2] 的实例分配给对象y，现在它是list。故事如下——你在y上按索引执行项目分配，当然会更新。

7.) ...但它对原始列表没有影响：

当然。 x 和 y 是两个不同的对象。 id(x) != id(y)，因此对x 执行的任何操作都不会影响y。但是，如果您分配了y = x，然后更改为y，那么是的，x 也会受到影响。

要扩展一点for z in x:，假设您有一个class foo()，并将其两个实例分配给列表f：

f1 = foo()
f2 = foo()
f = [f1, f2]
f
# [<__main__.foo at 0x15f4b898>, <__main__.foo at 0x15f4d3c8>]

请注意，有问题的引用是实际的 foo 实例，而不是对象 f1 和 f2。所以即使我做了以下事情：

f1 = 'hello'
f
#  [<__main__.foo at 0x15f4b898>, <__main__.foo at 0x15f4d3c8>]

f 仍然保持不变，因为 foo 实例保持不变，即使对象 f1 现在被分配了不同的值。出于同样的原因，每当您对for z in x: 中的z 进行更改时，您只会影响z 对象，但在您按索引更新x 之前，列表中的任何内容都不会更改。

如果对象有属性或者是可变的，你可以直接在循环中更新被引用的对象：

x = ['foo']
y = ['foo']
lst = [x,y]
lst
# [['foo'], ['foo']]
for z in lst:
    z.append('bar')

lst
# [['foo', 'bar'], ['foo', 'bar']]
x.append('something')
lst
# [['foo', 'bar', 'something'], ['foo', 'bar']]

这是因为您直接更新引用中的对象，而不是分配给对象z。但是，如果您将x 或y 分配给一个新对象，lst 将不会受到影响。

Answer 2

这里没有什么奇怪的事情发生。您从列表中获得的任何切片都是包含原始列表副本的新对象。元组也是如此。

当你遍历你的列表时，你会得到迭代产生的对象。由于 ints 在 Python 中是不可变的，因此您无法更改 int 对象的状态。每次添加两个ints 时，都会创建一个新的int 对象。因此，您的“for-loop [which] 无法修改列表的版本”并没有真正尝试修改任何内容，因为它不会将添加的结果分配回列表。

也许您现在可以猜到为什么您的第二种方法不同了。它使用一种特殊的切片语法，它不会真正创建列表的切片，并允许您分配给列表 (documentation)。添加操作创建的新创建的对象通过此方法存储在列表中。

为了理解您的最后一个（也是您的第一个）示例，重要的是要知道切片会创建（至少对于列表和元组，从技术上讲，您可以在自己的类中覆盖它）列表的部分副本。正如您已经发现的那样，对这个新对象的任何更改都不会更改原始列表中的任何内容。