Python学习1---深浅拷贝

在Python中，当我们复制对象时，有两种主要的方式：深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）。

一、浅拷贝（Shallow Copy）
浅拷贝创建一个新对象，但是它包含的元素是原始对象中元素的引用。

1.1 特点：

1. 创建一个新对象；
2. 新对象中的元素是原始对象元素的引用
3. 只复制对象的第一层

1.2 实现方式：

1. 使用切片操作 [:]
2. 使用 copy() 方法
3. 使用 copy 模块的 copy() 函数

示例：

import copyoriginal = [1, [2, 3], 4]
shallow = copy.copy(original)# 修改浅拷贝中的嵌套列表
shallow[1][0] = 'X'print(original)  # 输出: [1, ['X', 3], 4]
print(shallow)   # 输出: [1, ['X', 3], 4]

在这个例子中，修改浅拷贝中的嵌套列表也会影响原始列表。

二、深拷贝（Deep Copy）
深拷贝创建一个新对象，并递归地复制原始对象中的所有嵌套对象。

2.1 特点：

1. 创建一个全新的对象
2. 递归地复制所有嵌套的对象
3. 原始对象和拷贝对象完全独立

2.2 实现方式：
使用 copy 模块的 deepcopy() 函数

示例：

import copyoriginal = [1, [2, 3], 4]
deep = copy.deepcopy(original)# 修改深拷贝中的嵌套列表
deep[1][0] = 'X'print(original)  # 输出: [1, [2, 3], 4]
print(deep)      # 输出: [1, ['X', 3], 4]

在这个例子中，修改深拷贝中的嵌套列表不会影响原始列表。

三、主要区别
1、复制深度：浅拷贝只复制对象的第一层，而深拷贝递归地复制所有层。
2、内存使用：深拷贝通常比浅拷贝使用更多的内存，因为它创建了所有嵌套对象的副本。
3、性能：深拷贝通常比浅拷贝慢，特别是对于大型或复杂的数据结构。
4、独立性：深拷贝创建的对象与原始对象完全独立，而浅拷贝创建的对象与原始对象共享部分数据。

四、使用场景
1、使用浅拷贝：当您只需要复制对象的顶层，而且嵌套对象可以共享时。
2、使用深拷贝：当您需要创建一个完全独立的副本，包括所有嵌套对象时。

五、注意事项
1、对于不可变对象（如元组），浅拷贝和深拷贝的行为是相同的。
2、循环引用可能会导致深拷贝出现问题，deepcopy() 函数有处理这种情况的机制。
3、自定义类可以通过实现 copy() 和 deepcopy() 方法来控制复制行为。