一些我两天都找不到的错误（输出不符合预期）

Question

from numpy import *
import time
import pylab as plt

a=zeros([10,10])
b=ones([10,10])
dx=dy=0.1
x,y = mgrid[:1:dx,:1:dy]
def add(a,b):
  a[1:-1,1:-1]=a[1:-1,1:-1]+b[1:-1,1:-1]

  data=0
  print(data)
for i in range(4):
#data.append(a)
    print (a)
    add(a,b)

---

上面是说明我遇到的问题的说明代码。 我的代码打印的是：

[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  1.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  2.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  3.  0.]
[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]

但是代码输出：

[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]
[[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  4.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.  0.]]

那么这种问题有解决办法吗？

谢谢~

有人提供了以下解决方案：

from numpy import*
import time
import pylab as plt

dx=dy=0.1
x,y = mgrid[:1:dx,:1:dy]

data=[]
for i in range(4):
    a=zeros([10,10])
    b=ones([10,10])
    a[1:-1,1:-1] = b[1:-1,1:-1]*i
    data.append(a)

for k in range(4):
     print(data[k])

但是，这不是解决此类问题的典型方法。那是因为如果我使用的[add]函数或者示例中的a，b数组发生变化，这个解决方案将失去效果

Answer 1

换句话说，这段代码给出了想要的输出：

for _ in range(4):
    print(a)
    add(a, b)

但这不是：

data = []
for _ in range(4):
    data.append(a)
    add(a, b)

for d in data: 
    print(d)

让我们先看一个简单的例子，它会帮助你理解发生了什么：

In [184]: a = zeros(3)

In [185]: a
Out[185]: array([ 0.,  0.,  0.])

In [186]: b = a

In [187]: b[0] = 99

In [188]: print(a)
[ 99.   0.   0.]

你明白会发生什么吗？我们将数组b 与数组a 相同，然后修改数组b 也会更改数组a！

发生这种情况，因为实际上只有 1 个数组对象！ “变量”a 和b 只是同一个底层对象的两个名称。因此，我们可以使用名称b 修改数组，如果使用名称a，我们也会看到更改，因为它是同一个数组。

如果将a 附加到列表中，也会发生同样的情况。该列表包含对对象的引用。但是在您的情况下，引用都指向同一个对象！

解决这个问题的一种方法是在每次将数组附加到列表时创建一个新的数组对象：

data = []
for _ in range(4):
    data.append(a.copy())
    add(a, b)