Home-theater-designers
Python nabízí několik účinných přístupů ke správě dat. Pochopení konceptů mělkého a hlubokého kopírování je zásadní při práci s datovými strukturami, jako jsou vnořené seznamy, slovníky nebo vlastní objekty.
MUO Video dne POKRAČOVÁNÍ V OBSAHU POKRAČUJTE PŘEJÍMÁNÍM
Mělké i hluboké kopírování vám umožní vytvářet repliky datových struktur, ale pokud jde o vnořená data, chovají se odlišně.
Použití mělké kopie
Mělká kopie funguje tak, že vytváří kopii struktury nejvyšší úrovně původního objektu. To znamená, že pokud původní objekt obsahuje vnořené objekty, bude kopie odkazovat na stejné vnořené objekty jako originál. Jinými slovy, vytvoření mělké kopie objektu duplikuje jeho nejvzdálenější strukturu, nikoli jakékoli vnořené objekty, které může obsahovat.
Chcete-li provést mělkou kopii v Pythonu, můžete použít modul kopírování kopírovat() funkce nebo .kopírovat() metoda na objektu.
Zvažte příklad práce se seznamem nebo slovníkem v Pythonu .
import copy
main_list = [29, 49, ["Q", "R"]]
shallow_copy = copy.copy(main_list)
# Modify the nested list
shallow_copy[2][0] = 99
main_list[2][1] = 100
print(f"The main list: {main_list}")
print(f"The shallow copy list: {shallow_copy}")
Ve výše uvedeném kódu je hlavní_seznam proměnná obsahuje seznam obsahující celá čísla a vnitřní seznam (vnořený objekt) obsahující písmena. Funkce kopírování vytvoří kopii souboru hlavní_seznam který kód ukládá do jiné proměnné, mělká_kopie .
Jakékoli změny, které provedete v mělká_kopie vnořený seznam také přímo ovlivní seznam hlavní_seznam a naopak. Tyto změny ukazují, že vnořený nebo vnitřní seznam mělká_kopie je pouze odkazem na to hlavní_seznam , čímž se změny použijí v hlavní_seznam také.
Mezitím jakékoli změny provedené na vnějších položkách (celých číslech) v obou mělká_kopie nebo hlavní_seznam ovlivní pouze tento případ. Tyto vnější položky jsou samy o sobě nezávislými hodnotami, nikoli pouhými odkazy.
import copy
main_list = [29, 49, ["Q", "R"]]
shallow_copy = copy.copy(main_list)
# Modify the outer items
shallow_copy[0] = "M"
main_list[1] = "N"
print(f"The main list: {main_list}")
print(f"The shallow copy list: {shallow_copy}")
Výstup ukazuje, že vnější položky obou seznamů jsou na sobě nezávislé:
jak zjistit informace o někom
Stejná myšlenka platí při práci se slovníky.
dict1 = {'ten': 10, 'twenty': 20, 'double':{'thirty': 30, 'sixty': 60}}
dict2 = dict1.copy()
# Modify inner and outer elements
dict1['double']['thirty'] = 30.00
dict1['ten'] = 10.00
print(f"The main dictionary, {dict1}")
print(f"The shallow copy dictionary, {dict2}")
Změny provedené ve vnořeném slovníku diktát1 ovlivnit obojí diktát1 a diktát2 . Současně se změní vnější položky diktát1 ovlivnit pouze to.
Použití Deep Copy
Namísto odkazování na vnořené objekty původní kopie vytváří hluboká kopie zcela samostatnou kopii původního objektu a jeho vnořených objektů. Úprava hluboké kopie neovlivní původní objekt a naopak; jsou to skutečně samostatné hodnoty.
Chcete-li vytvořit hlubokou kopii v Pythonu, použijte deepcopy() funkce kopírovacího modulu.
Zvažte příklad práce se seznamem.
import copy
main_list = [200, 300, ["I", "J"]]
deep_copy = copy.deepcopy(main_list)
# Modify the inner and outer list
deep_copy[2][0] = "K"
main_list[0] = 500
print(f"The main list: {main_list}")
print(f"The deep copy list: {deep_copy}")
Zde kód provede hlubokou kopii hlavní_seznam , čímž se vytvoří nezávislá kopie s názvem deep_copy .
Když upravíte vnořený seznam nebo vnější položky v deep_copy , vaše změny neovlivní původní seznam a naopak. To ukazuje, že vnořený seznam nebo vnější prvky nejsou sdíleny mezi dvěma kopiemi.
Práce s vlastními objekty
Můžete vytvořit vlastní objekt pomocí definování třídy Python a vytvoření instance třídy.
Zde je příklad vytvoření jednoduchého objektu z a Rezervovat třída:
Mohu vrátit peníze za hru ve službě Steam?
classBook:
def__init__(self, title, authors, price):
self.title = title
self.authors = authors
self.price = price
def__str__(self):
returnf"Book(title='{self.title}', author='{self.authors}', \
price='{self.price}')"
Nyní vytvořte mělkou i hlubokou kopii této instance Rezervovat třídy pomocí kopírovat modul.
import copy
# Create a Book object
book1 = Book("How to MakeUseOf Shallow Copy", \
["Bobby Jack", "Princewill Inyang"], 1000)
# Make a shallow copy
book2 = copy.copy(book1)
# Modify the original object
book1.authors.append("Yuvraj Chandra")
book1.price = 50
# Check the objects
print(book1)
print(book2)
Jak vidíte, mělká kopie ( kniha2 ) je nový objekt, ale odkazuje na stejný vnitřní objekt (seznam autorů) jako původní objekt ( kniha1 ). Změna autorů původního objektu tedy ovlivní obě instance (kniha1 a kniha2), zatímco změna vnější položky ( cena ) ovlivňuje pouze původní objekt ( kniha1 ).
Na druhou stranu vytvoření hluboké kopie vytvoří nezávislou kopii původního objektu, včetně kopií všech objektů v něm obsažených.
# Create a Book object
book1 = Book("Why MakeUseOf Deep Copy?", \
["Bobby Jack", "Yuvraj Chandra"], 5000)
# Make a deep copy
book2 = copy.deepcopy(book1)
# Modify the original object
book1.authors.append("Princewill Inyang")
book1.price = 60
# Check the objects
print(book1)
print(book2)
V tomto případě hluboká kopie ( kniha2 ) je zcela nezávislý objekt a modifikuje původní objekt ( kniha1 ) na to nemá vliv.
Používá se pro mělké a hluboké kopírování
Je důležité porozumět hlubokému a mělkému kopírování, abyste si mohli vybrat vhodný přístup pro manipulaci s daty. Zde je několik scénářů, kde je každá metoda použitelná:
- Pokud chcete replikovat složitý objekt bez generování nových instancí jeho vnořených objektů, použijte mělkou kopii. Tento přístup je efektivnější z hlediska paměti a rychlejší než hluboké kopírování, protože neduplikuje vnořené objekty.
- Použijte mělkou kopii k vytvoření snímku stavu objektu a přitom stále sdílejte některá základní data mezi původními a zkopírovanými objekty.
- Pokud chcete upravit repliku objektu bez dopadu na originál, použijte hlubokou kopii. To generuje nezávislé kopie vnořených objektů, což zajišťuje, že jakékoli změny kopie se nevztahují na originál.
- Hluboká kopie je kritická, když potřebujete nezávislé kopie vnořených datových struktur, zejména při práci s rekurzivními nebo složitými hierarchiemi objektů.
Výkon a úvahy
Vzhledem k tomu, že mělká kopie negeneruje nové instance vnořených objektů, obvykle běží rychleji a využívá méně paměti než hluboká kopie. Originál a mělká kopie však mohou mít nežádoucí vedlejší účinky ze změny sdílených interních položek.
Zejména pro velké a hluboce vnořené datové struktury, hluboké kopírování, rekurzivní procedura , může být pomalejší a zabírat více paměti. Zajišťuje však úplnou nezávislost mezi originálem a hlubokým duplikátem, díky čemuž je manipulace se složitými daty bezpečnější.
Nejlepší možnost kopírování vašich dat
Mnoho programovacích jazyků používá koncept mělkého a hlubokého kopírování. Jeho pochopení vám umožní manipulovat s daty bez nepředvídaných následků.
Pomocí technik mělkého a hlubokého kopírování můžete vybrat nejlepší přístup k bezpečné duplikaci datových struktur. Pochopením účinků na vaše data získáte spolehlivější a předvídatelnější výsledky z vašeho kódu.