Python容器包含对其他对象的引用。请看这个例子:

>>> a = []
>>> b = [a]
>>> b
[[]]
>>> a.append(1)
>>> b
[[1]]

其中b是一个列表，其中包含一个对列表a的引用。列表a是可变的。

将列表与整数相乘相当于将列表与自身相加多次(请参阅常用序列操作)。继续这个例子:

>>> c = b + b
>>> c
[[1], [1]]
>>>
>>> a[0] = 2
>>> c
[[2], [2]]

我们可以看到，列表c现在包含两个对列表a的引用，这等价于c = b * 2。

Python常见问题还包含对这种行为的解释:如何创建多维列表?

[[1] * 4] * 3

甚至:

[[1, 1, 1, 1]] * 3

创建一个3次引用内部[1,1,1,1]的列表——而不是内部列表的3个副本，因此任何时候修改列表(在任何位置)，您都会看到3次更改。

和下面这个例子一样:

>>> inner = [1,1,1,1]
>>> outer = [inner]*3
>>> outer
[[1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
>>> inner[0] = 5
>>> outer
[[5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1], [5, 1, 1, 1]]

在那里可能不那么令人惊讶。

注意，序列中的项不会被复制;它们被多次引用。这经常困扰着新的Python程序员;考虑:

>>> lists = [[]] * 3
>>> lists
[[], [], []]
>>> lists[0].append(3)
>>> lists
[[3], [3], [3]]

[[]]是一个包含空列表的单元素列表，因此[[]]* 3的所有三个元素都是对这个空列表的引用。修改列表中的任何元素都会修改这个列表。

另一个解释这一点的例子是使用多维数组。

你可能尝试过这样做一个多维数组:

>>> A = [[None] * 2] * 3

如果你打印出来，看起来是正确的:

>>> A
[[None, None], [None, None], [None, None]]

但当你赋值时，它会出现在多个地方:

>>> A[0][0] = 5
>>> A
[[5, None], [5, None], [5, None]]

原因是使用*复制列表不会创建副本，它只创建对现有对象的引用。3创建一个包含3个对长度为2的相同列表的引用的列表。对一行的更改将显示在所有行中，这几乎肯定不是您想要的。

size = 3
matrix_surprise = [[0] * size] * size
matrix = [[0]*size for _ in range(size)]

使用Python导师进行实时可视化:

我正在补充我的答案，以图解方式解释同样的问题。

你创建2D的方式，创建一个浅列表

arr = [[0]*cols]*row

相反，如果您希望更新列表中的元素，则应该使用

rows, cols = (5, 5) 
arr = [[0 for i in range(cols)] for j in range(rows)] 

解释:

可以使用以下命令创建列表:

arr = [0]*N 

or

arr = [0 for i in range(N)] 

在第一种情况下，数组的所有下标都指向同一个整数对象

当你给一个特定的索引赋值时，就会创建一个新的int对象，例如arr[4] = 5

现在让我们看看当我们创建一个list of list时会发生什么，在这种情况下，top list的所有元素都指向同一个列表

如果你更新任何索引的值，就会创建一个新的int对象。但是由于所有顶级列表索引都指向同一个列表，所以所有行看起来都是一样的。您会觉得更新一个元素就是更新该列中的所有元素。

感谢Pranav Devarakonda提供的简单解释

为了更详细地解释它，

操作1:

x = [[0, 0], [0, 0]]
print(type(x)) # <class 'list'>
print(x) # [[0, 0], [0, 0]]

x[0][0] = 1
print(x) # [[1, 0], [0, 0]]

操作2:

y = [[0] * 2] * 2
print(type(y)) # <class 'list'>
print(y) # [[0, 0], [0, 0]]

y[0][0] = 1
print(y) # [[1, 0], [1, 0]]

注意到为什么修改第一个列表的第一个元素不修改每个列表的第二个元素吗?这是因为[0]* 2实际上是两个数字的列表，对0的引用不能被修改。

如果您想创建克隆副本，请尝试操作3:

import copy
y = [0] * 2   
print(y)   # [0, 0]

y = [y, copy.deepcopy(y)]  
print(y) # [[0, 0], [0, 0]]

y[0][0] = 1
print(y) # [[1, 0], [0, 0]]

另一种创建克隆副本的有趣方法，操作4:

import copy
y = [0] * 2
print(y) # [0, 0]

y = [copy.deepcopy(y) for num in range(1,5)]
print(y) # [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]

y[0][0] = 5
print(y) # [[5, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]