Python中动态多维列表初始化陷阱与解决方案

# 假设 maniArrays 和 maniArrays[0] 的长度分别决定了外层列表的维度
# 错误示范：使用 * 运算符初始化多维列表
# 假设 len(maniArrays) = 3, len(maniArrays[0]) = 2
counter = [[[0, 0]] * len(maniArrays)] * len(maniArrays[0])
# 实际效果类似于： counter = [[[0, 0], [0, 0], [0, 0]], [[0, 0], [0, 0], [0, 0]]]

# 示例验证
counter_problematic = [[[0, 0]] * 3] * 2
print(f"初始列表: {counter_problematic}")

# 观察内存地址
print(f"counter_problematic[0][0] 的 id: {id(counter_problematic[0][0])}")
print(f"counter_problematic[0][1] 的 id: {id(counter_problematic[0][1])}")
print(f"counter_problematic[1][0] 的 id: {id(counter_problematic[1][0])}")

# 修改一个元素
counter_problematic[0][0][0] += 1
print(f"修改后列表: {counter_problematic}")
# 输出将会是：[[[1, 0], [1, 0], [1, 0]], [[1, 0], [1, 0], [1, 0]]]
# 所有子列表都被修改了，因为它们都指向同一个 [0, 0] 对象

# 假设 len(maniArrays) = 3, len(maniArrays[0]) = 2
# 正确示范：使用列表推导式初始化多维列表
# 对应原始问题中的 `counter = [[[0, 0] for _i in range(len(maniArrays))] for _j in range(len(maniArrays[0]))]`
# 为清晰起见，我们使用具体的维度值
rows = 2  # 对应 len(maniArrays[0])
cols = 3  # 对应 len(maniArrays)

counter_correct = [[[0, 0] for _ in range(cols)] for _ in range(rows)]
print(f"初始列表 (列表推导式): {counter_correct}")

# 验证内存地址
print(f"counter_correct[0][0] 的 id: {id(counter_correct[0][0])}")
print(f"counter_correct[0][1] 的 id: {id(counter_correct[0][1])}")
print(f"counter_correct[1][0] 的 id: {id(counter_correct[1][0])}")

# 修改一个元素
counter_correct[0][0][0] += 1
print(f"修改后列表 (列表推导式): {counter_correct}")
# 输出将会是：[[[1, 0], [0, 0], [0, 0]], [[0, 0], [0, 0], [0, 0]]]
# 只有被修改的特定位置发生了变化

# 假设 rows = 2, cols = 3
counter_loop = []
for _ in range(rows):
    inner_list = []
    for _ in range(cols):
        inner_list.append([0, 0]) # 每次循环都创建一个新的 [0, 0] 列表
    counter_loop.append(inner_list)

print(f"初始列表 (显式循环): {counter_loop}")

# 验证内存地址 (与列表推导式结果相同)
print(f"counter_loop[0][0] 的 id: {id(counter_loop[0][0])}")
print(f"counter_loop[0][1] 的 id: {id(counter_loop[0][1])}")

# 修改一个元素
counter_loop[0][0][0] += 1
print(f"修改后列表 (显式循环): {counter_loop}")
# 结果与列表推导式相同，只有特定位置被修改

import collections

# 创建一个嵌套的 defaultdict，最内层默认值为 int（0）
# lambda: collections.defaultdict(int) 用于创建第二层字典，其默认值为 int
counter_defaultdict = collections.defaultdict(lambda: collections.defaultdict(lambda: collections.defaultdict(int)))

# 模拟对某个位置进行计数
max_idx = 1
paar_idx = 0
einzel_idx = 0

counter_defaultdict[max_idx][paar_idx][einzel_idx] += 1
counter_defaultdict[0][0][0] += 1 # 另一个位置

print(f"defaultdict 计数结果: {counter_defaultdict}")
# 输出: defaultdict(<function <lambda> at 0x...>, {1: defaultdict(<function <lambda> at 0x...>, {0: defaultdict(<class 'int'>, {0: 1})}), 0: defaultdict(<function <lambda> at 0x...>, {0: defaultdict(<class 'int'>, {0: 1})})})
# 访问时，会自动创建对应的字典和默认值
print(f"访问 (1,0,0) 的值: {counter_defaultdict[1][0][0]}")
print(f"访问 (0,0,0) 的值: {counter_defaultdict[0][0][0]}")
print(f"访问 (0,1,0) 的值 (未设置): {counter_defaultdict[0][1][0]}") # 访问未设置的值，会返回默认值 0

import collections

counter_obj = collections.Counter()

# 模拟对特定三维坐标进行计数
max_idx_A = 1
paar_idx_A = 0
einzel_idx_A = 0
counter_obj[(max_idx_A, paar_idx_A, einzel_idx_A)] += 1

max_idx_B = 0
paar_idx_B = 0
einzel_idx_B = 0
counter_obj[(max_idx_B, paar_idx_B, einzel_idx_B)] += 1

max_idx_A = 1
paar_idx_A = 0
einzel_idx_A = 0
counter_obj[(max_idx_A, paar_idx_A, einzel_idx_A)] += 1 # 再次计数

print(f"Counter 计数结果: {counter_obj}")
# 输出: Counter({(1, 0, 0): 2, (0, 0, 0): 1})

# 访问特定组合的计数
print(f"组合 (1, 0, 0) 的计数: {counter_obj[(1, 0, 0)]}")
print(f"组合 (0, 1, 0) 的计数 (未设置): {counter_obj[(0, 1, 0)]}") # 返回 0