插入到未知維度的矩陣

Question

我在爲應用多維矩陣的Matrix類編寫setter函數時遇到了麻煩，因爲我沒有實現動態編程算法。

矩陣使用嵌套列表進行存儲。由於維度是未知的，代碼背後的想法是使用座標（索引列表）並在從座標讀取索引時迭代地進入矩陣。

def setField(self, coordinate, value): 
    coordinate = coordinate[::-1] # reverse the coordinate so .pop() can be used 
    field = self.matrix 
    while len(coordinate) > 1: 
     field = field[coordinate.pop()] 

    field[coordinate[0]] = value 

使用代碼：

>>> m = Matrix([3,3,3]) # initialize Matrix of size 3 in all dimensions 
>>> m.tolist() # list representation 
[[[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]]] 
>>> m.setField([1,1,1], 42) # at position [1,1,1] insert 42 
>>> m.tolist() 
[[[0, 0, 42], [0, 0, 42], [0, 0, 42]], [[0, 0, 42], [0, 0, 42], [0, 0, 42]], [[0, 0, 42], [0, 0, 42], [0, 0, 42]]] 

現在麻煩的是，該「步入矩陣」部分與該矩陣的引用來完成。由於我不明白的原因，這種改變不僅發生在一個領域（矩陣應該改變爲給定值），而是發生在矩陣表示的每個子列表中。

什麼讓我困惑甚至更多，是下面的代碼工作得很好，在Python外殼：

>>> m = [[0,0],[0,0]] 
>>> field = m 
>>> field = field[0] 
>>> field[1] = 1 
>>> m 
[[0, 1], [0, 0]] 

• 我在做什麼錯在這裏？
• 爲什麼Python的行爲如此？

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編輯/解釋

正如指出作爲一個答案，在矩陣中的所有子表實際上是相同的。

>>> m = Matrix([2,2]) 
>>> id(m.matrix[0]) == id(m.matrix[1]) 
True 

要避免此行爲，必須使用副本。

Answer 1

你看到的問題是因爲你的矩陣的子陣在內存中實際上是相同的東西，所以修改它會改變它們。

這是你在做什麼：

>>> a = [0, 0] 
>>> m = [a, a] 
>>> m 
[[0, 0], [0, 0]] 
>>> m[0][1] = 42 
>>> m 
[[0, 42], [0, 42]] 
>>> id(m[0]) == id(m[1]) # same object in memory 
True 

這是你想要做什麼：

>>> a = [0,0] 
>>> m = [a.copy(), a.copy()] 
>>> m[0][1] = 42 
>>> m 
[[0, 42], [0, 0]] 
>>> id(m[0]) == id(m[1]) # different objects in memory 
False 

話雖這麼說，這是一個更容易在numpy的做：

>>> import numpy as np 
>>> m = np.zeros((2, 2)) 
>>> m[0,1] = 42 
>>> m 
array([[ 0., 42.], 
     [ 0., 0.]])