Python 靈異事件：為什麼我只改了一個格子，整排都跟著變了？

如果你嘗試在 Python 中建立一個 3x3 的九宮格（二維列表），你可能會很直覺地寫出這行程式碼：

# 建立一個 3x3 的二維列表，初始值都是 0
grid = [[0] * 3] * 3

看起來很完美對吧？印出來也是漂亮的 [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]。但神奇的事情發生了，當你只想把「左上角」的格子改成 1 時：

grid[0][0] = 1
print(grid)

預期結果： [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]] 實際結果： [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]

「等一下，我明明只改了第一列，為什麼每一列的第一個數字都變成了 1？」別驚慌，這不是 Python 的 Bug，而是它為了節省體力，在背後玩了一個「分身術」。

核心祕密：它是「同一個房間」的三把鑰匙

在上一篇我們聊過 is 和 == 的差別，知道 Python 的變數有時候是指向同一個記憶體位址。這個問題的根源就在這裡。

當你寫 [0] * 3 時，Python 確實幫你建立了三個獨立的 0，變成 [0, 0, 0]。 但當你接著寫 [...] * 3 時，Python 為了偷懶（優化效能），它並不會真的去「影印」三份內容一模一樣的列表，而是複製了三份「遙控器」。

想像一下： 1. 你先蓋了一個房間（內層列表：[0, 0, 0]）。 2. 你把這個房間重複了三次放在一個大箱子裡。 3. 關鍵點： Python 並沒有蓋出三間長得一樣的房間，它只是給了你三把「同一間房間」的鑰匙。

所以，不論你用哪一把鑰匙進去改裝房間（修改 grid[0]、grid[1] 或 grid[2]），因為大家進去的都是同一個房間，所以當你從另一扇門看進去時，房間已經被改掉了。

為什麼 [0] * 3 就不會出事？

你可能會問：「那為什麼 [0, 0, 0] 裡面的三個 0 不會互相影響？」

這是因為 Python 中的數字（Integer）是「不可變的」（Immutable）。當你把第一個 0 改成 1 時，Python 並不是把 0 抹掉寫成 1，而是直接把那格的位置指向一個新的數字 1。

但列表（List）是「可變的」（Mutable）。當你執行 grid[0][0] = 1 時，你是進入了那個列表「內部」去修改內容，而所有指向這個列表的變數，都會看到這個變動。

那該怎麼辦？正確的「影印」方式

如果你想要建立一個互不干擾、各自獨立的九宮格，你需要讓 Python 真的去「蓋三間新房子」。最常見的做法是使用 「列表生成式 (List Comprehension)」：

# 正確的做法
grid = [[0] * 3 for _ in range(3)]

這行程式碼的意思是：「請幫我跑 3 次迴圈，每一次都重新建立一個全新的 [0, 0, 0] 列表。」

這樣一來，每一列都是獨立的實體，你有三間獨立的房間，改了第一間，第二、三間絕對不會跟著變。

總結

[[0] * 3] * 3 是一個非常經典的 Python 陷阱。它教了我們重要的一課：

• 乘法運算子 * 用在列表時，複製的是「引用（Reference）」，而不是內容。
• 如果你處理的是會被修改的對象（像是列表、字典），請改用 迴圈 或 列表生成式 來確保每個元素都是獨立的。

下次看到你的資料「牽一髮而動全身」時，記得檢查一下，你是不是不小心給了 Python 太多的「分身鑰匙」囉！