[Python] リストのコピーに関する注意点

pythonのリスト複製，コピーについての注意点をまとめました．
（間違いありましたらご指摘お願いします）

目次

1. 「代入」≠「コピー」
2. 多重リストの場合も注意

1. 「代入」≠「コピー」

list1の内容をlist2に複製しようと思って，通常の変数の代入で

代入

list2=list1 

とすると，list1，list2の一方に対する操作が他方にも反映されてしまいます．
これは、変数にはリストのコピーではなく、リストへの参照が代入され、リストを共有するためです．

リストを安全に複製するためには

コピーしてから代入

list2=list1.copy()

とすると，list2にはlist1のコピーが代入されるので，それぞれ独立した別のオブジェクトとして扱うことができます．

以下では，実際に通常の代入とコピーしてから代入した場合の違いについて，元のlistに変更を加えた場合に変更がどのように反映される（されない）のかを示します．

array=[1,2,3,4,5]
copied_array1=array         #通常の代入
copied_array2=array.copy()  #copy()を使ってコピーしたリストを代入


array[0]=100    #array
print(f"array         : {array}")
print(f"copied_array1 : {copied_array1}")
print(f"copied_array2 : {copied_array2}")

print(f"arrayのid         : {id(array)}")
print(f"copied_array1のid : {id(copied_array1)}")
print(f"copied_array2のid : {id(copied_array2)}")

array         : [100, 2, 3, 4, 5]
copied_array1 : [100, 2, 3, 4, 5]
copied_array2 : [1, 2, 3, 4, 5]

arrayのid         : 4414692224
copied_array1のid : 4414692224
copied_array2のid : 4414696320

copied_array1はarrayを代入したもの，copied_array2はarrayのコピーを代入したものです．
arrayの先頭要素の値を変更すると，copied_array1（通常代入の方）には値の変更が反映されてしまっていますが，copied_array2(コピーの方)には反映されていません．

また，array,copied_array1,copied_array2のid（オブジェクトに固有の識別子）を比較すると，arrayとcopied_array1はidが同じで，copied_array2のidは異なります．
（idが同じオブジェクトに対する操作は，同idのオブジェクト全てに反映されてしまう）

2. 多重リストの場合も注意

また，以下のケースでも注意が必要です

array=[1,2,3]
Array_List1=[]
Array_List2=[]

Array_List1.append(array)
Array_List2.append(array.copy())

array[0]=100
print(array)
print(Array_List1[0])
print(Array_List2[0])

>[100, 2, 3]   
>[100, 2, 3]   #arrayに対する変更が反映されている
>[1,2,3]       #arrayに対する変更が反映されていない

このケースでは，arrayの参照を直接Array_List1に追加(append)しているために，arrayの変更がArray_List内に追加した要素にも反映されてしまっています．一方，コピーを追加したArray_List2の方では,arrayの変更が反映されません．

結論

代入とコピーの違いについてまとめました．
コピーの方が，オブジェクト間の独立性が保証されるので安全．

参考