Почему list.append ведет себя по-разному в цикле «for» с разными уровнями

Question

Почему это происходит? Должен ли я использовать копию numpy.array? но , похоже, работает с 1-м кодом. Не могу понять, почему.

import numpy as np 

n=3 
h_all=[] 
h=np.zeros((n,n)) 

for i in range(0, n): 
    h = h + 1. 
    h_all.append(h)   
print h_all 

дает

[array([[ 1., 1., 1.], 
[ 1., 1., 1.], 
[ 1., 1., 1.]]), array([[ 2., 2., 2.], 
[ 2., 2., 2.], 
[ 2., 2., 2.]]), array([[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.]])] 

который хорош , но если я код, как

n=3 
h_all=[] 
h=np.zeros((n,n)) 
maxnum=3 

for k in range(0, n): 
    for i in range(0, n): 
     for j in range(0, n): 
      h[i,j] = h[i,j] + 1. 
    h_all.append(h[:])   
print h_all 

It becomes: 
[array([[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.]]), array([[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.]]), array([[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.], 
[ 3., 3., 3.]])] 

Answer 1

for k in range(0, n): 
    .... 
    h_all.append(h[:]) 

помещает указатель на h в список h_all. Поскольку вы изменяете h на каждом шаге на месте, тот же указатель помещается в h_all каждый раз. В конце h_all отображает текущее значение h в каждом слоте.

Это распространенная проблема при работе с списками и словарями Python. Вы должны добавить копию на каждом шаге на итерации, а не на изменяемый объект.

Чтобы уточнить это, ознакомьтесь с id(h_all[0]) и id(h_all[1]); Я ожидаю, что они будут такими же. Или попробуйте h +=1 после цикла, и посмотрите значения h_all изменить.

Я должен добавить, что h[:] создает копию, если h - это список, но нет, если это массив.