目的
この記事を閲覧して，以下のことが分かる事
- list のコピー時の挙動
- シャローコピーとディープコピー
- for 文中の list の挙動
list のコピー
まずはこちらを考えてみましょう．
Q.以下のコードを実行した場合，どのように出力されるでしょうか？
a = [0, 1, 2, 3]
b = a # b に a をコピー
a.append(4) # a に 4 を追加
print(a)
print(b)
選択肢 A
[0, 1, 2, 3, 4]
[0, 1, 2, 3]
選択肢 B
[0, 1, 2, 3, 4]
[0, 1, 2, 3, 4]
A. 選択肢 B
答えは選択肢 B です．
a にだけ 4 を追加したのに何故 b にも 4 が追加されているの？
こう思いませんでしたか？
これ実は，a と b が同じリストになってしまっています．
print(id(a)) # 135764862582848
print(id(b)) # 135764862582848
つまり，a のコピーとして別の b を用意したつもりが，
実はどっちも同じリストだったということになります．
では，どうすれば a のコピーとして別の b を用意できるのか．以下で解説いたします．
copy
copyをインポートすることで解決できます．
いったんこちらをご覧ください．
import copy
a = [0, 1, 2, 3]
b = copy.copy(a)
a.append(4)
print(a) # [0, 1, 2, 3, 4]
print(id(a)) # 13576486259635
print(b) # [0, 1, 2, 3]
print(id(b)) # 135764862644352
copy を使うことで，a と別のコピー b を用意することができました．
これで a に 4 を追加しても，b には 4 が追加されません．
シャローコピーとディープコピー
上記の通り，copyを使えば思い通りのコピーができそうだという事がわかりました．
しかし，コピーには
- シャローコピー（浅いコピー）
- ディープコピー（深いコピー）
というものがあります．厄介ですね．．
ということでいったんこちらをご覧ください．
import copy
a = [0, 1, 2, 3, [100, 110]]
b = a
c = copy.copy(a) # シャローコピー
d = copy.deepcopy(a) # ディープコピー
a[3] = 4
a[4][0] = 777
print(f"a: {a}, id: {id(a)}, id(a[4]): {id(a[4])}")
print(f"b: {b}, id: {id(b)}, id(b[4]): {id(b[4])}")
print(f"c: {c}, id: {id(c)}, id(c[4]): {id(c[4])}")
print(f"d: {d}, id: {id(d)}, id(d[4]): {id(d[4])}")
出力
a: [0, 1, 2, 4, [777, 110]], id: 135764861728000, id(a[4]): 135764861728448
b: [0, 1, 2, 4, [777, 110]], id: 135764861728000, id(b[4]): 135764861728448
c: [0, 1, 2, 3, [777, 110]], id: 135764861720192, id(c[4]): 135764861728448
d: [0, 1, 2, 3, [100, 110]], id: 135764861724480, id(d[4]): 135764861719744
ざっくり解説
シャローコピー:
新しいコピーを作成する（要素内のリストなどは a と同じところを指す）
リスト内のリストなど深いところまではコピーしない（浅い）
ディープコピー:
完全に新しいコピーを作成する
リスト内のリストなど深いところまでコピーする（深い）
ここまでのまとめ
- a と同じリストを作るときは a = b
- a のコピーを新しく作成し，その後 a と異なる操作をしたい時は copy を使う
- a のコピーで完全に新しいリストを作成したい時はディープコピーする
for 文中のリスト
for 文でリストの要素分ループさせる時，
ループ中にそのリストに要素を追加したらどうなるでしょうか？
最初にループが始まった時の要素分だけでループ？
追加されたらその分追加でループされる？
ということでこちらをご覧ください．
list_a = [0, 1, 2, 3]
for i, a in enumerate(list_a):
print(a)
list_a.append(a+100)
if i >= 6:
break
print(list_a)
出力
0
1
2
3
100
101
102
[0, 1, 2, 3, 100, 101, 102, 103, 200, 201, 202]
答えは，ループ中に追加した分まで追加でループされるでした．
まとめ
- a と同じリストを作るときは a = b
- a のコピーを新しく作成し，その後 a と異なる操作をしたい時は copy を使う
- a のコピーで完全に新しいリストを作成したい時はディープコピーする
- リストのループ中に要素を追加したら，その追加分まで追加でループする