Что такое глубокое копирование в Python

1️⃣ Как кратко ответить

Глубокое копирование в Python создает новый объект и рекурсивно копирует все объекты, на которые ссылается оригинал, обеспечивая независимость от изменений в исходном объекте. Для глубокого копирования используется модуль copy и его функция deepcopy().

2️⃣ Подробное объяснение темы

Глубокое копирование — это процесс создания нового объекта, который является полным дубликатом оригинального объекта, включая все вложенные объекты. В отличие от поверхностного копирования, которое копирует только сам объект и ссылки на вложенные объекты, глубокое копирование создает новые экземпляры всех вложенных объектов, обеспечивая полную независимость от оригинала.

Зачем это нужно

Глубокое копирование необходимо, когда требуется создать полностью независимую копию сложного объекта, содержащего вложенные структуры данных, такие как списки, словари или пользовательские объекты. Это позволяет избежать непреднамеренных изменений в оригинальном объекте при модификации его копии.

Как это работает

В Python для глубокого копирования используется модуль copy, который предоставляет функцию deepcopy(). Эта функция рекурсивно обходит все вложенные объекты и создает их копии.

Пример кода

import copy
​
# Исходный объект, содержащий вложенные структуры данных
original = {
    'numbers': [1, 2, 3],
    'nested_dict': {'a': 1, 'b': 2}
}
​
# Создание глубокой копии оригинального объекта
deep_copied = copy.deepcopy(original)
​
# Изменение данных в глубокой копии
deep_copied['numbers'].append(4)
deep_copied['nested_dict']['c'] = 3
​
# Проверка независимости копии от оригинала
print("Original:", original)
print("Deep Copied:", deep_copied)

Пояснение к коду

1. Импорт модуля copy:
   Импортируется модуль copy, который содержит функции для копирования объектов.

2. Создание оригинального объекта:
   Создается словарь original, содержащий список и вложенный словарь. Это пример сложной структуры данных, которая может потребовать глубокого копирования.

3. Глубокое копирование:
   Используется функция copy.deepcopy() для создания глубокой копии original. Все вложенные объекты также копируются.

4. Изменение данных в копии:
   Вносятся изменения в глубокую копию: добавляется элемент в список и новый ключ-значение в словарь. Эти изменения не затрагивают оригинальный объект.

5. Проверка независимости:
   Выводятся на экран оригинальный объект и его глубокая копия. Видно, что изменения в копии не повлияли на оригинал, что подтверждает независимость копии.

Глубокое копирование полезно в ситуациях, когда необходимо работать с независимыми копиями сложных объектов, чтобы избежать непреднамеренных изменений в оригинальных данных.