追加到递归函数内的列表会更改所有项目吗？河内塔

Question

我正在尝试使用 numpy 制作一个矩阵列表来表示解决河内塔问题的最小移动次数。当我在每次移动后打印 m 时，我的解决方案有效，但是当我尝试将 m 附加到列表时，结果列表仅包含一遍又一遍重复的最终矩阵。这是我的代码：

def set_up(total,start):
    global moves

    moves = 0
    m = np.empty((3,total+1))
    for i in range(3):
        for j in range(total+1):
            m[i,j] = -1
    for i in range(total):
        m[start,i] = int(total-i-1)

    m_list = [m]
    return m,m_list

def move_disk(total,num,m,move_from,move_to,m_list):
    global moves
    temp =m[move_from,np.where(m[move_from]==-1)[0][0]-1]
    m[move_from,np.where(m[move_from]==-1)[0][0]-1]= -1
    m[move_to,np.where(m[move_to]==-1)[0][0]] = temp
    moves = moves + 1
    m_list.append(m)

def towers_algorithm(total,num,m,start,middle,final,m_list):

    if num == 0:
        return
    else:
        towers_algorithm(total,num-1,m,start,final,middle,m_list)
        move_disk(total,num,m,start,final,m_list)
        towers_algorithm(total,num-1,m,middle,start,final,m_list)

我尝试将列表作为参数传递并使 m_list 成为全局变量。两者给出了相同的结果。

Answer 1

您的

set_up

函数创建一个

m

矩阵，并且这是创建此类矩阵的唯一一次。其余代码会变异

m

并执行

m_list.append(m)

。但这会将相同的数组引用多次附加到

m_list

，因此

m_list

只会有重复项。请注意，只有一个

m

数组，因此您不能期望

m_list

以某种方式引用多个不同的数组。

要解决此问题，请确保每次追加到 m_list 时都创建一个新数组。您可以通过不同的方式实现这一点，例如：

m_list.append(m.copy())

Answer 2

m

附加到

m_list

，其中

m

仅表示对您创建和分配的一个实例的引用。这意味着每当

m

的值发生变化时，无论您在何处使用引用，它也将指向同一个对象。为了解决该问题，您必须在想要使用其当前值的某个点创建对象的副本。

m_list.append(m.copy())

这将创建一个具有相同值的新实例。