タプルとリストの多次元配列について

Question

機械学習の勉強をしていて、リストをネストしたタプルを初期化していたのを見つけました。
変数名=([ ])といった形の空の多次元配列を準備してから
リストのappendメソッドでデータを格納しているような使い方です。

このリストをタプルで括った多次元配列([])について教えてください。

具体例があったほうがわかりやすいと思いますので
実際にコードが書いてあるサイトのURLを記載します。
運用上問題がありましたら、URLは削除したいと思いますが、
実際のコードがないと質問の意図も通じにくくなってしまいそうです。

https://rightcode.co.jp/blog/information-technology/back-propagation-algorithm-implementation

こちらのサイトの随所で、変数名=([ ])という初期化が行われています。
わかりやすいところだと、
dataset = ([])という変数に、ファイルを読み込んでから行に分割して
行ごとに読み込んだものをカンマ区切りで配列に格納してデータセットとして格納していると思います。

以上を踏まえてご質問させていただきます。
①　変数名=([ ])というデータ構造は一般的によく使われるものなのでしょうか？
②　([])の型を調べるとリスト型になりました。([ ])は２次元のリスト[[]]と同一のものと考えて問題ないでしょうか？
③　前問の答えが同一ではない場合、両者の違いはどういったところにあらわれてくるのでしょうか？
④　タプルはイミュータブルなシーケンス型のため、最初の１件目のデータを格納した後には
それ以上の追記ができないのではと考えてしまいましたが、
上記のURLのようにタプル内のリストがappendメソッドでデータを追加することで、
結果的にタプルのデータが随時変更されているような違和感がありました。
([])のデータ構造を正しく理解していないことが違和感の原因だと思うのですが、
こういう勘違いをしている場合、どのように解釈すればよろしいでしょうか？

Comments

[hoshi-takanori]

Python の型は非常に柔軟なので、リストにはいろんな型の値を入れることができます。例えば、
a = ([])
a.append(1)
a.append([2, 3])
a.append([4, [5, 6]])
a.append([[7, 8], [9, 10]])
とすれば、a の値は [1, [2, 3], [4, [5, 6]], [[7, 8], [9, 10]]] になります。(これ何次元？)
つまり、あるリストが 2 次元かどうかは、実際の中身を見てみないと分からないってことです。

[nashinoshima]

ありがとうございました。
回答者皆様のおかげで解決いたしました。
それぞれでご親切な回答をしていただき
お一人ごとにベストアンサーを出せなくて申し訳ないです。

Answer 1

(a) と a は同じものです。
aを要素とするタプルは(a,)です。

①　変数名=([ ])というデータ構造は一般的によく使われるものなのでしょうか？

無駄なので、普通は 変数名=[] と書くでしょう。意味は同じです。

②　([])の型を調べるとリスト型になりました。([ ])は２次元のリスト[[]]と同一のものと考えて問題ないでしょうか？

いいえ、[]と同一です。

③　前問の答えが同一ではない場合、両者の違いはどういったところにあらわれてくるのでしょうか？

[]と同一ですので、それとの違いはありません。[]と[[]]は別物です。

④　タプルはイミュータブルなシーケンス型のため、最初の１件目のデータを格納した後には
それ以上の追記ができないのではと考えてしまいましたが、
上記のURLのようにタプル内のリストがappendメソッドでデータを追加することで、
結果的にタプルのデータが随時変更されているような違和感がありました。
([])のデータ構造を正しく理解していないことが違和感の原因だと思うのですが、
こういう勘違いをしている場合、どのように解釈すればよろしいでしょうか？

([])は[]と同一なので、ミュータブルです。

空リストを要素とするタプルは、([],)と書きます。

([],)はタプルなのでイミュータブルですが、その要素の[]はミュータブルです。

>>> x =([],)
>>> print(x)
([],)
>>> x[0].append(42)
>>> print(x)
([42],)

このようなオブジェクトをunhashableあるいはhashableでないといいます。

unhashableなオブジェクトはdictのキーやsetの要素になることができません。

>>> d = {x:1}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
>>> s = set(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

Comments

[nashinoshima]

ご丁寧な回答ありがとうございました！
Googleで([])を検索してもめぼしい情報が探せなかったのですが、
([])がタプルでないということが分かりすっきりしました。
C言語のポインタ宣言のような複雑な背景があるのかなと思っておりました。

Answer 2

self.weights = ([]) 

「([])」の外側の()はタプルではありません。 なのでこれは多次元配列ではありません。
この()は何もしておらず、無いのと同じなのて

self.weights = [] 

という書き方と同じです。

タブルにしたければ

self.weights = ([],) 

こうしなければなりません。

タプルとリストは違いますので、[[]]とは異なります。

このような無駄な()の使いかたはあまりみかけません。一般的ではないと思います。

Comments

[nashinoshima]

早々のご回答どうもありがとうございました。
こちらは単純なリストと同一ということで
あまり一般的な書き方ではないことがわかりました。

追加でご質問させていただき恐縮ですが、
self.weights = ([]) については、
後半にself.weights[layer-1][n]のように
二次元配列でデータが参照されるところがあります。

単純なリストでしたら、添え字が一つだけの
self.weights[n]のような取り出し方しかできないように思えたのですが、
この辺りは関係ありそうでしょうか？

[TakaiY]

weightsは1次元リストで初期化されますが、その中にリストを追加していけば多次元配列になります。
最初が1次元だからといって、ずっと1次元というわけではありません。

[nashinoshima]

追加でお答えいただきありがとうございます！
おかげさまで完全に理解できました。