【python进阶】对列表使用+和*进行拼接？这个陷阱要小心

引言

‍♂️作者简介：生鱼同学，大数据科学与技术专业硕士在读‍，曾获得华为杯数学建模国家二等奖，MathorCup 数学建模竞赛国家二等奖，亚太数学建模国家二等奖。

✍️研究方向：复杂网络科学

兴趣方向：利用python进行数据分析与机器学习，数学建模竞赛经验交流，网络爬虫等。

python作为一款深受大家喜爱的语言，一直都在时代的风口浪尖吸引了很多的人学习。在我们学习python的过程中，有一个非常常见的语法，那就是利用+和*进行序列的拼接以及其他操作。但是孰不住这个操作存在一个陷阱，今天就带大家从使用+和*进行拼接出发认识一个大家非常容易犯的代码错误。话不多说我们开始吧。

对序列使用+和*

在编写python的过程中，我们默认python的序列是支持+和*的操作的。例如在对序列相加的过程中，+号两边的序列需要是相同类型的序列，python会为我们创建一个相同类型的序列作为拼接的结果。请看下面这个例子：

string_01 = 'abc'
string_02 = 'def'

print(string_01 * 5)
print(string_01 + string_02)

>>>abcabcabcabcabc
>>>abcdef

另外，我们还可以在列表中使用上述代码进行拼接与合并，如下所示：

list_01 = [i for i in range(3)]
list_02 = [i for i in range(4,7)]

print(list_01 * 3)
print(list_01 + list_02)

>>>[0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]
>>>[0, 1, 2, 4, 5, 6]

在这个过程当中，python不会修改原有的序列而是会新开辟一个空间存储合并后或者拼接后的序列。

由列表组成的列表

在有些情况下，可能需要我们建立一个嵌套着几个列表的列表，例如需要我们建立一个用于存储员工信息的嵌套列表。请看下面的代码：

worker_information = [['Nan'] * 3 for i in range(3)]
print(worker_information)

>>> [['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]

注意：上述代码中利用了生成器表达式来完成，还不是很了解的小伙伴可以点击下方文章了解一下。
【python进阶】你还在使用for循环新建数组？生成器表达式帮你一行解决

当我们想要修改其中的一项时，只需要进行常规的赋值就可以了，如下所示：

worker_information[0][0] = '王刚'
worker_information[0][1] = '20岁'
print(worker_information)

>>>[['王刚', '20岁', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]

嵌套列表创建的陷阱

我们通过上述代码中的+和的应用使得我们快速创建了嵌套列表。但是，要注意当使用诸如an的表达式时,a不能是同一个引用。下面我们来看一个具体的例子来更好的说明这种情况，请看下面这段代码：

worker_information_bug = [['Nan'] * 3] * 3
print(worker_information_bug)

worker_information_bug[0][0] = '王刚'
print(worker_information_bug)

>>>[['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]
>>>[['王刚', 'Nan', 'Nan'], ['王刚', 'Nan', 'Nan'], ['王刚', 'Nan', 'Nan']]

程序出现了意想不到的结果，当我们改变嵌套列表中的一个元素时，所有列表的元素都发生了改变。下面这段代码也是典型的错误，如下：

row = ['Nan'] * 3
worker_information_bug_02 = []
for i in range(3):
    worker_information_bug_02.append(row)

print(worker_information_bug_02)

worker_information_bug_02[0][0] = '王刚'
print(worker_information_bug_02)

>>>[['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]
>>>[['王刚', 'Nan', 'Nan'], ['王刚', 'Nan', 'Nan'], ['王刚', 'Nan', 'Nan']]

上述两段代码的错误都是由于重复了同一个引用所导致的，在[['Nan'] * 3] 中我们建立了一个列表，但当这个结构被嵌套成[['Nan'] * 3] * 3时，其实我们只是在一个列表中放入了三个同一个列表的引用，而不是创建了三个列表。正确的做法应该如下：

worker_information_bug_02 = []
for i in range(3):
	# 每次循环都建立新的列表
    row = ['Nan'] * 3
    worker_information_bug_02.append(row)

print(worker_information_bug_02)

worker_information_bug_02[0][0] = '王刚'
print(worker_information_bug_02)

>>>[['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]
>>>[['王刚', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan'], ['Nan', 'Nan', 'Nan']]

在上述代码中，我们在每次循环都建立了新的列表，这能够保证我们的修改正常进行。

总结

在本文中，我们介绍了对列表使用+和*进行拼接以及在利用其不当的过程中，可能会导致的问题希望大家都能够理解并注意。

如果你觉得本文对你有帮助或者有什么疑问的地方，欢迎你私信我与我讨论或者给个评论点赞收藏，我们下次再见。