Python - одна переменная равна другой переменной, когда она не должна

Question

Вот мой пример кода. Предполагается, что это будет итерационная процедура для гаусса Зейделя (матричного решателя). По существу, когда ошибка достаточно мала, она выходит из цикла while.

i=1
while (i>0):
    x_past = x_present

    j=0
    while(j<3):
        value=0
        k=0
        while(k<3):
            if(k!=j):
                if(i==1):
                    if(k>j):
                        value=value+0
                    else:
                        value=value+x_present[k]*eqn[j][k]    
                else:
                    value=value+x_present[k]*eqn[j][k]
            else:
                value=value+eqn[j][k]
            k=k+1
        x_present[j:j+1]=[value]
        j=j+1
    print "X_PAST"
    print x_past
    print "X_PRESENT"
    print x_present    
    if(error(x_past, x_present)<10**-2):
        break;
    i=i+1

Я сократил код, чтобы он стал более управляемым. если вы не понимаете, что он делает, это не так важно для решения этой проблемы.

Вот проблема. Каждый раз

x_present[j:j+1]=[value]

выполняется, x_past сделан равным x_present. Я не знаю, почему это так, поскольку единственное место, где я установил x_past равным x_present, находится в верхней части цикла. Если я заберу

x_past=x_present

предложение, x_past никогда не делается равным x_present. Это заставляет меня думать, что именно эта комбинация двух утверждений вызывает проблему.

Это большая проблема, если x_past = x_present error = 0 каждый раз и цикл прерывается после первой итерации. Код работает, например, если я скажу, что код должен выполняться в течение 8 итераций, и перерыв дает мне ответ, который должен.

Я пытался понять это в течение последних 4 часов, и я полностью в замешательстве. Я не работал с Python долго, поэтому мои навыки устранения неполадок не очень хороши. Любая помощь будет принята с благодарностью !!

Answer 1

Да, я думаю, что ответы здесь показывают вашу проблему. Просто чтобы попытаться немного уточнить.

Вы ссылаетесь на список, поэтому при изменении списка любая ссылка на этот список будет отражать это изменение. Для демонстрации:

>>> x_present = [4,5,6]
>>>
>>> x_past = x_present
>>>
>>> x_past
[4, 5, 6]
>>>
>>> x_present.append(7)
>>>
>>> x_past
[4, 5, 6, 7]
>>>

Если вам нужна копия списка, вы должны сделать это, listcopy = mylist [:] .

>>> x_past = x_present[:]
>>> x_past
[4, 5, 6, 7]
>>>
>>> x_present.append(8)
>>>
>>> x_past
[4, 5, 6, 7]

Answer 2

Что такое x_past и x_present? Я не знаю много Python, но с точки зрения .NET / Java, если они ссылаются на какую-то структуру данных (карту или что-то еще), то создание ссылок на один и тот же объект (как вы делаете в начале) что любые изменения, сделанные через одну переменную, будут видны через другую. Похоже, вам нужно взять копию структуры данных вместо того, чтобы просто делать ссылки. Имеет ли структура данных, с которой вы работаете, какие-либо функции клонирования?

Как я уже сказал, я немного знаю Python, так что это может быть совершенно неправильно ...

Answer 3

Как указали другие, ответ должен заменить: x_past = x_present на x_past = x_present[:]. В общем, вы можете использовать модуль copy для копирования объекта в Python.

>>> import copy
>>> a = range(10)
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> b = a
>>> a += 10, 11
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
>>> b
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
>>> c = copy.copy(a) # shallow copy
>>> c
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
>>> del a[3:]
>>> a
[0, 1, 2]
>>> b
[0, 1, 2]
>>> c
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]

Ваш код не пифоничен, если не сказать больше.

Его можно заменить на что-то вроде следующего кода:

import copy
# assert(len(x_present) >= len(eqn))

first = True
while True:
    x_past = copy.copy(x_present) # copy

    for j, eqj in enumerate(eqn):
        x_present[j] = sum(x_present[k] * eqj[k] 
                           for k in range(j if first else len(eqj)) 
                           if k != j)
        x_present[j] += eqj[j] 

    print "X_PAST\n%s\nX_PRESENT\n%s" % (x_past, x_present)
    if allequal(x_past, x_present, tolerance=10**-2):
        break
    first = False

Вот определение allequal() (используется абсолютная ошибка. В вашем случае это может быть или не быть хорошей идеей (вместо этого вы можете использовать относительную ошибку)):

def allequal(x, y, tolerance):
    return (len(x) == len(y) and 
            all(-tolerance < (xx - yy) < tolerance
                for xx, yy in zip(x, y)))

Answer 4

В Python все является объектом. Таким образом, утверждение x_past = x_present указывает на одну и ту же ссылку.

Answer 5

попробуйте изменить строку x_past = x_present на x_past = [x for x in x_present] и посмотрите, поможет ли это.

сокращенная копия списка - моя любимая особенность Python, так как я могу сделать однострочники, которые невозможны на других языках:

greaterthan100 = [x for x in number if x > 100]

notinblacklist = [x for x in mylist if x not in blacklist]

firstchildofbigfamily = [x.child[0] for x in familylist if len(x.child) > 10]

Answer 6

Похоже, что x_present является списком. Я подозреваю, что это означает, что присвоение x_last = x_present превращает x_last в псевдоним, то есть они ссылаются на одну и ту же переменную. Может быть, это так?