pythonでリストの中のリストの指定がうまくいかない

Question

前提・実現したいこと

pythonでリストの中に複数のリストを入れて、リストの指定した座標だけ置き換えたい

発生している問題・エラーメッセージ

リストの指定した座標（[1][1]）だけ置き換えたいのですが、上手くいきません

該当のソースコード

#リスト作り方①
a_list = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

#リスト作り方②
b_list = []
c_list = []
for i in range(3):
    b_list.append(0)
for j in range(3):
    c_list.append(b_list)

#リスト作り方③
d_list = [[0]*3]*3

a_list[1][1] = 1
c_list[1][1] = 1
d_list[1][1] = 1

print(a_list)
print(c_list)
print(d_list)

試したこと

リスト①②③を試してみたのですが、①しか上手くいきません

#リスト①
[[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]
#リスト②
[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]
#リスト③
[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]

初歩的な内容で申し訳ないのですが、どうぞよろしくお願いします

Answer 1

# coding: utf-8
original_ref = [0, 0, 0]
print('id', id(original_ref[1]))

c_list = [original_ref for _ in range(3)]
print('id c_list[1][1]', id(c_list[1][1] ))

d_list = [[0]*3] * 3
print('id d_list[0][1]', id(d_list[0][0] ))
print('id d_list[1][1]', id(d_list[1][0] ))
print('id d_list[2][1]', id(d_list[2][0] ))

出力

id 9784832
id c_list[1][1] 9784832
id d_list[0][1] 9784832
id d_list[1][1] 9784832
id d_list[2][1] 9784832

となり、メモリ上では同じアドレスに存在します。なので、original_ref[1]の書き換えをc_list[1][1]で行うことに相当し、それを３回配列内で繰り返しているので、
[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]
となります。

Answer 2

pythonでは、変数に値を代入したものを別の変数に代入したとき、代入元の値が格納されているメモリ領域の参照を渡します。
c_list[0] と c_list[1] と c_list[2] は、 b_list への参照です。
c_list[1][1] = 1をやると、
b_list[1] = 1をやったことになり、
c_list[0] と c_list[1] と c_list[2] の参照先のb_listの中身が変わったので、全部[0, 1, 0]になったようにみえています。
d_listも同じで、最初につくった[[0]*3]の参照を3つ作っているようです。

以下のように初期化してみてはどうですか。

e_list = [[0]*3 for _ in range(3)]
e_list[1][1] = 1
print(e_list)

Answer 3

これは、pythonのはまりどころです。pythonではリストや辞書は変数に「入っていなくて」「参照している/束縛されている」だけなのです。

ここで説明するのはたいへんなので、検索してみつけたサイトを紹介します。

そしてc_listはこうすると想定通りになるでしょう。

for j in range(3):
    c_list.append(b_list.copy())

Comments

[hanshinyuusyou]

みなさん分かりやすい回答を本当にありがとうございます！
みなさんそれぞれ「なるほど！」って思う事を書いて頂き、ベストアンサーを選べず、最初に回答して下さった方にベストアンサーにさせて頂きました。
本当にありがとうございました！

Answer 4

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[hanshinyuusyou]

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