Как работать со списками в Python: передача по значению

Быстрый ответ

Для копирования содержимого списка, используйте конструктор списка или метод среза. Это поможет избежать создания копий, связанных с исходным списком по ссылкам.

Пример с конструктором списка:

original = [1, 2, 3]
cloned = list(original)  # Создаём копию списка.

Пример со срезом списка:

original = [1, 2, 3]
cloned = original[:]  # Создаём копию через срез.

При работе с вложенными списками или сложными объектами используйте copy.deepcopy(), чтобы копия и оригинал были полностью разделены.

Глубокое копирование:

import copy
original = [[1], [2], [3]]
cloned = copy.deepcopy(original)  # Создаём независимую копию вложенных списков.

Когда нет необходимости в глубоком копировании

Метод copy.deepcopy() гарантирует полную независимость копии от оригинала, но может быть избыточным для больших или сложных структур данных. Его использование оправдано, когда список содержит изменяемые объекты, и критично предотвратить отражение внесённых в них изменений на исходный список.

Шаги копирования выше базового уровня

Для многомерных или вложенных списков базовое поверхностное копирование может быть недостаточно, потому что оно копирует только ссылки на вложенные объекты. В таком случае хорошо подойдёт генератор списка или глубокое копирование:

original = [[1], [2], [3]]
cloned = [item[:] for item in original]  # Так мы создаём более глубокую копию.

Найдите оптимальный баланс между созданием глубокой копии и поверхностной копией для ваших задач, учитывая сложность структур данных.

Видеть не всегда значит получать

С изменяемыми объектами важно тщательно подобрать способ копирования. Поверхностное копирование, сделанное через срез или list(), не защитит вложенные изменяемые объекты от модификаций. Поэтому всегда учитывайте изменчивость элементов списка, чтобы выбрать подходящий метод копирования.

Визуализация

Представьте, что у вас есть эксклюзивная карта сокровищ. Создавая копию для друга, вы хотели бы быть уверены, что его изменения не повлияют на оригинальную карту:

Оригинальная карта (🗺️): [X отмечает место]
Копия для друга (🗺️🖨️): [X отмечает место]

Если ваш друг решит внести изменения в свою копию карты, оригинальный документ останется нетронутым:

Измененная карта друга (🗺️🖌️): [X отмечает место, добавлена 🌴]
Ваша оригинальная карта (🗺️): [X отмечает место]

Такой же принцип используется при клонировании списков в Python:

original_list = [1, 2, 3]
copied_list = original_list[:]  # Правильное копирование.

Изменения в copied_list не повлияют на original_list:

До изменения: [💰, 💎, 🏆]
После изменения в copied_list: [💰, 🗡️, 🏆]
Оригинальный остается без изменений: [💰, 💎, 🏆]

Приоритет ресурсоёмкости

Для присоединения содержимого одного списка к другому, исключая вмешательство в оригинал, используйте метод b.extend(a). С точки зрения ресурсоёмкости он является наиболее оптимальным:

b.extend(a) > a[:] > deepcopy  # Вот такая вот иерархия эффективности.

Выбирайте метод копирования с учётом требований к производительности и логике работы кода.

Неприкосновенность функционального пространства

При передаче списка в функцию Python передаёт ссылку на список. Чтобы исключить модификацию исходного списка в процессе работы функции, явно передавайте копию списка:

def process_list(l):
    local_copy = l[:]  # Создаём локальную копию списка.
    # ... выполнение определенных действий ...

original_list = [1, 2, 3]
process_list(original_list)  # Исходный список остается без изменений.

original_list сохранит своё исходное состояние после вызова функции, что соответствует принципу иммутабельности в проектировании функций.

Полезные материалы

1. 5. Data Structures — Python 3.12.2 documentation — Узнайте больше о работе со списками в официальной документации Python.
2. python – How to clone or copy a list? – Stack Overflow — Обсуждение клонирования списков и использования функции deepcopy на StackOverflow.
3. Copying Python Objects: Copy vs Deepcopy – Real Python — Руководство от Real Python, посвященное разнице между copy и deepcopy.
4. copy — Shallow and Deep Copy Operations — Python 3.12.2 documentation — Описание библиотеки copy в официальной документации Python.
5. Python | Cloning or Copying a list – GeeksforGeeks — Статья на GeeksforGeeks о различных методах клонирования или копирования списков в Python.