forの値でlistにappendすると、中身がすべて最後の値になる

Question

問題

id、x、y 座標を持った辞書型を羅列した リストを作りたいと思っています。
以下のようなレイアウトの dict を羅列したリスト items を作成したいです。
そして、それをjsonで保存したいです。

x, y は連番、 id は x*10 + y とします。

template = {
    'id': id,      # ID (x*10 + y) が入る
    'position': {
        'x': x,    # x 座標が入る
        'y': y     # y 座標が入る
    }
}

実現したいこと

[
  {
    "id": 00,
    "position": {
      "x": 0,
      "y": 0
    }
  },
  {
    "id": 01,
    "position": {
      "x": 0,
      "y": 1
    }
  },
...

発生している問題

x, y を 4までの連番とした場合、次のようになってしまいます。
ループ終了時の値がリストのすべての要素にappendされてしまっているように見えます。

[
  {
    "id": 44,
    "position": {
      "x": 4,
      "y": 4
    }
  },
  {
    "id": 44,
    "position": {
      "x": 4,
      "y": 4
    }
  },
...

該当のソースコード

上の問題が発生するソースコードが次のとおりです。

import json

template = {
    'id': '',
    'position': {}
}

items = []

for i in range(4):
    for j in range(4):
        id = i*10 + j
        x = i
        y = j
        elm = template
        elm['id'] = id
        elm['position'].update({'x': x})
        elm['position'].update({'y': y})
        items.append(elm)

with open('export.json', mode='w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(items, fp=f)

試したこと

変数 の id を意識して書き換えた
appendした後に中身が変わってしまったのかと思い、elm = dict(elm) 、ループの最後にdel elmとしたりしてみましたが変化がありませんでした。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Python 3.10.6

ご教示よろしくお願い致します。

Comments

[melian]

elm = template が shallow copy になっていますので、

from copy import deepcopy

としておいて、

elm = deepcopy(template)

とするとよいかと。

[hiragiuni]

ご回答ありがとうございます。
その指摘をBAとさせて頂きたいため、解答欄に再度記述していただけますでしょうか。
よろしくお願い致します。

[melian]

まぁ、既に回答とその後のコメントでのやり取りがありますので、BA は Cocode さんで良いと思いますよ。

Answer 1

不具合の原因

templateという変数を繰り返しappendしているだけなので、全て同一のものです。
forの中で、templateという変数を利用して 新しい辞書型オブジェクトを作成する 必要があります。
アンパック ** を使いましょう！

修正箇所

1ヶ所修正するだけです。アンパックで新しいオブジェクトを作成します。

- elm = template
+ elm = {**template}

Comments

[hiragiuni]

初めて教えて頂いた書き方で、非常にためになりました。
ありがとうございます。

Cocodeさんのお答えで id は変わりましたが、 x, y の値が3, 3のまま変わりませんでした。
その部分は、質問へのコメントで答えをくださった、melianさんのアドバイスにより対処できました。

お二人とも、迅速なご回答に感謝致します。

[Cocode]

BA選んでいただいてありがとうございます！でも私の回答が間違っていて申し訳ないので、BA取り消していただいて…

melianさんに解答欄に投稿していただくようにお願いするか、
ご自身で投稿されてそれをBAに選択し、「自己解決」にされたらいいと思います！

今後同じようなお悩みをもってこのページにこられた方の参考になると思います。

[hiragiuni]

わかりました、ではそのようにさせて頂きます。
ご回答感謝いたします。