为什么这个函数被应用于一个没有作为参数调用的变量？

我尝试编写的一些代码遇到了问题。

我正在尝试获取坐标列表列表（表示 3D 中形状的可能位置）并形成一个列表，其中包含原始列表中的所有元素以及原始列表中旋转的元素，以便 [x, y, z] 坐标也被移动以包括 [z, x, y] 和 [y, z, x]。

我认为用一个例子更好地说明这一点：

获取列表（表示 2x2x1 块的可能位置，因此为“two_by_two”）：

two_by_two = [
    [[-1, -1, 1],  [-1, -1, 0],  [-1, 0, 0],   [-1, 0, 1]],
    [[-1, -1, 0],  [-1, -1, -1], [-1, 0, -1],  [-1, 0, 0]]
    ...
]

（省略号代表更相似的坐标列表）我正在尝试形成完整的列表：

two_by_two_comp = [
    [[-1, -1, 1],  [-1, -1, 0],  [-1, 0, 0],   [-1, 0, 1]],
    [[-1, -1, 0],  [-1, -1, -1], [-1, 0, -1],  [-1, 0, 0]]
    ...
    [[1, -1, -1],  [0, -1, -1],  [0, -1, 0],   [1, -1, 0]],
    [[0, -1, -1],  [-1, -1, -1], [-1, -1, 0],  [0, -1, 0]]
    ...
    [[-1, 1, -1],  [-1, 0, -1],  [0, 0, -1],   [0, 1, -1]],
    [[-1, 0, -1],  [-1, -1, -1], [0, -1, -1],  [0, 0, -1]]
    ...
]

我希望这一点是清楚的。

我试图通过使用一个函数来实现这一点，该函数会移动two_by_two中的所有坐标：

# function to change [x, y, z] to [z, x, y]
def rotate_coordinates(parameter):
    coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
    coordinates = coord_list[len(coord_list) - 1]

    z_coordinate = coordinates[2]
    coordinates.pop()
    coordinates.insert(0, z_coordinate)


# function to change list[x, y, z] to list[z, x, y]
def rotate_coord_list(parameter):
    coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
    a = len(coord_list)
    while a > 0:
        coordinates = coord_list[len(coord_list) - 1]
        rotate_coordinates(parameter)
        coord_list.pop()
        coord_list.insert(0, coordinates)
        a = a - 1


# function to change list[list[x, y, z]] to list[list[z, x, y]]
def rotate_positions_list(parameter):
    b = len(parameter)
    while b > 0:
        coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
        rotate_coord_list(parameter)
        parameter.pop()
        parameter.insert(0, coord_list)
        b = b - 1

在我看来，当我运行时，这似乎是成功的：

print(two_by_two)
rotate_positions_list(two_by_two)
print(two_by_two)

它输出：

[[[-1, -1, 1], [-1, -1, 0],  [-1, 0, 0],  [-1, 0, 1]], 
 [[-1, -1, 0], [-1, -1, -1], [-1, 0, -1], [-1, 0, 0]]
...]

[[[1, -1, -1], [0, -1, -1],  [0, -1, 0],  [1, -1, 0]], 
 [[0, -1, -1], [-1, -1, -1], [-1, -1, 0], [0, -1, 0]]
...]

因此它按照我的意图移动了所有坐标，当我尝试开始创建two_by_two_comp时，问题就出现了：

two_by_two_comp = []
two_by_two_comp.extend(two_by_two)
print(two_by_two_comp)

rotate_positions_list(two_by_two)
two_by_two_comp.extend(two_by_two)
print(two_by_two_comp)

返回：

[[[-1, -1, 1], [-1, -1, 0],  [-1, 0, 0],  [-1, 0, 1]], 
 [[-1, -1, 0], [-1, -1, -1], [-1, 0, -1], [-1, 0, 0]]
...]

[[[1, -1, -1], [0, -1, -1],  [0, -1, 0],  [1, -1, 0]], 
 [[0, -1, -1], [-1, -1, -1], [-1, -1, 0], [0, -1, 0]],
... 
 [[1, -1, -1], [0, -1, -1],  [0, -1, 0],  [1, -1, 0]], 
 [[0, -1, -1], [-1, -1, -1], [-1, -1, 0], [0, -1, 0]]
...]

因此，我最终得到了相同“版本”的two_by_two，而不是移位后的原始版本，而且我不知道为什么我首先打印出来的two_by_two_comp部分会受到rotate_positons_list(two_by_two)函数的影响。

如果有人能解答我的困惑，我将不胜感激。我将在下面的一篇文章中包含完整的脚本。

谢谢你， 担

two_by_two = [
    [[-1, -1, 1],  [-1, -1, 0],  [-1, 0, 0],   [-1, 0, 1]],
    [[-1, -1, 0],  [-1, -1, -1], [-1, 0, -1],  [-1, 0, 0]],
    [[-1, 0, 0],   [-1, 0, -1],  [-1, 1, -1],  [-1, 1, 0]],
    [[-1, 0, 1],   [-1, 0, 0],   [-1, 1, 0],   [-1, 1, 1]],

    [[0, -1, 1],   [0, -1, 0],   [0, 0, 0],    [0, 0, 1]],
    [[0, -1, 0],   [0, -1, -1],  [0, 0, -1],   [0, 0, 0]],
    [[0, 0, 0],    [0, 0, -1],   [0, 1, -1],   [0, 1, 0]],
    [[0, 0, 1],    [0, 0, 0],    [0, 1, 0],    [0, 1, 1]],

    [[1, -1, 1],   [1, -1, 0],   [1, 0, 0],    [1, 0, 1]],
    [[1, -1, 0],   [1, -1, -1],  [1, 0, -1],   [1, 0, 0]],
    [[1, 0, 0],    [1, 0, -1],   [1, 1, -1],   [1, 1, 0]],
    [[1, 0, 1],    [1, 0, 0],    [1, 1, 0],    [1, 1, 1]],
]


# function to change [x, y, z] to [z, x, y]
def rotate_coordinates(parameter):
    coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
    coordinates = coord_list[len(coord_list) - 1]

    z_coordinate = coordinates[2]
    coordinates.pop()
    coordinates.insert(0, z_coordinate)


# function to change list[x, y, z] to list[z, x, y]
def rotate_coord_list(parameter):
    coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
    a = len(coord_list)
    while a > 0:
        coordinates = coord_list[len(coord_list) - 1]
        rotate_coordinates(parameter)
        coord_list.pop()
        coord_list.insert(0, coordinates)
        a = a - 1


# function to change list[list[x, y, z]] to list[list[z, x, y]]
def rotate_positions_list(parameter):
    b = len(parameter)
    while b > 0:
        coord_list = parameter[len(parameter) - 1]
        rotate_coord_list(parameter)
        parameter.pop()
        parameter.insert(0, coord_list)
        b = b - 1


two_by_two_comp = []
two_by_two_comp.extend(two_by_two)
print(two_by_two_comp)

rotate_positions_list(two_by_two)
two_by_two_comp.extend(two_by_two)
print(two_by_two_comp)

您的问题在于深复制和浅复制之间的区别。根据docs https://docs.python.org/3/library/copy.html

Python 中的赋值语句不会复制对象，而是在目标和对象之间创建绑定。对于可变或包含可变项的集合，有时需要一份副本，以便可以更改一个副本而不更改另一个副本。

有问题的行是：

two_by_two_comp.extend(two_by_two)

让我用两个列表来举例说明a and b:

a = [[2, 3, 4], [1, 2, 3]]
b = []
b.extend(a)

现在假设我修改了里面的东西a:

a[0].append(3)
print(a)   #  [[2, 3, 4, 3], [1, 2, 3]]

一切都很好，但看看发生了什么b同时：

print(b)  #  [[2, 3, 4, 3], [1, 2, 3]]

也进行了修改。

为了实现你想要的，你需要创建一个深拷贝two_by_two否则你将只是引用相同的内存地址。长话短说，而不是：

two_by_two_comp.extend(two_by_two)

你必须这样做：

two_by_two_comp.extend(copy.deepcopy(two_by_two))

不要忘记在脚本顶部导入复制模块：

import copy