python给矩阵赋值_关于python:numpy数组赋值问题
我在Python2.6.5中有一个关于numpy的奇怪问题。我分配了一个numpy数组,然后将一个新变量等效到它。当我对新数组执行任何操作时,原始数组的值也会更改。为什么会这样?请参阅下面的示例。请启发我,因为我对Python和一般编程还比较陌生。
-苏扬
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21>>> import numpy as np
>>> a = np.array([[1,2],[3,4]])
>>> b = a
>>> b
array([[1, 2],
[3, 4]])
>>> c = a
>>> c
array([[1, 2],
[3, 4]])
>>> c[:,1] = c[:,1] + 5
>>> c
array([[1, 7],
[3, 9]])
>>> b
array([[1, 7],
[3, 9]])
>>> a
array([[1, 7],
[3, 9]])
这实际上根本不是问题,而是数组(和其他对象)在Python中的工作方式。
请这样想:您在代码示例中创建的数组是一个位于内存中某个位置的对象。但是你不能在你的程序中通过告诉python在内存中的哪个位置去寻找它来使用它;你必须给它一个名字。当你写作时
1a = np.array([[1,2],[3,4]])
您正在创建数组并创建引用该数组的名称a。从那时起,python就知道a指的是"内存地址0x123674283"(或其他)。python运行时中有一个包含所有这些信息的内部表(如果我记得正确的话,称为"符号表"),所以在上面一行python代码运行之后,这个表将包含
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3...,
'a' : 0x123674283,
...
当您将一个变量的值赋给另一个变量时,例如
1b = a
python不会复制整个数组,因为如果它是一个大数组,则需要很长时间。相反,它会转到符号表,并将a的内存地址复制到b表中的新行。所以你最终
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5...,
'a' : 0x123674283,
...,
'b' : 0x123674283,
...
你看,a和b实际上指的是内存中相同的位置,即相同的对象。您对其中一个所做的任何更改都将反映在另一个中,因为它们只是同一事物的两个名称。
如果要实际复制数组,则必须调用一个方法来显式执行该操作。numpy数组有一个copy方法,您可以仅用于此目的。所以如果你写
1b = a.copy()
然后,python将首先实际复制数组——也就是说,它留出了一个新的内存区域,比如在地址0x123904381处,然后转到内存地址0x123674283,并将数组的所有值从内存的后一部分复制到前一部分。所以你在记忆中的两个不同的地方有相同的内容。
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5...,
'a' : 0x123674283,
...,
'b' : 0x123904381,
...
现在,当您更改b的一个元素时,该更改不会出现在a中,因为a和b不再指计算机内存的同一部分。由于阵列数据有两个独立的副本,因此可以更改其中一个而不影响另一个。
非常感谢您的精彩描述。不用说,这解决了问题,但我真的很感谢你花时间解释。你启发了我!
"python不会复制整个数组,因为如果它是一个大数组,则需要很长的时间。"—我想说,它所花的时间更少,如果不以这种方式实现,则需要引入一些类似于单独指针类型的东西,这些东西会使事情变得复杂。
简言之,变量赋值创建对现有对象的新引用。
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2A = object # A points to object in memory
B = A # B points to the same object
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