Python创建数组的坑

1、问题的引出

在做leetcode的题目时，遇到了一个求数组中出现次数最多的k个元素的题，参照答案的思路，首先利用一个dict记录所有元素出现的次数，key:value中的key表示元素，value表示元素出现的次数，随后根据元素出现的次数将元素放入对应的桶中，桶是一个二维数组，桶中第一个元素保存出现次数为0的元素，桶中第二个元素保存出现次数为1的元素，依次类推。最后从后往前遍历桶，取出出现次数最多的k个元素即可。
按照这样的思路，我写了如下的代码：

class Solution(object):
    def topKFrequent(self, nums, k):
        """
        :type nums: List[int]
        :type k: int
        :rtype: List[int]
        """

        bucket1 = [[]] * (len(nums) + 1)
        freq_map = dict()
        for num in nums:
            freq_map[num] = freq_map.get(num,0) + 1
        print (freq_map)
        for key in freq_map:
            #bucket[freq_map[key]].append(key)
            bucket1[freq_map[key]].append(key)

        res = []
        for i in range(len(bucket1)-1,-1,-1):
            res += bucket1[i]
            if len(res) >= k:
                return res[:k]

s = Solution()
print (s.topKFrequent([4,1,-1,2,-1,2,3],2))

看似完美无缺啊，不过结果不对啊，结果输出了1和2，不应该是-1和2么，于是我打印了bucket1，发现是这样的：

[[1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1], [1, 2, 3, 4, -1]]

为什么所有的元素都一样呢？

于是 我换了一种方法创建bucket：

bucket = [[] for _ in range(len(nums)+1)]

结果正常，此时bucket的输出为：

[[], [1, 3, 4], [2, -1], [], [], [], [], []]

那么，看似一样的创建bucket的方法，为什么输出会不一样呢？

2、问题的解释

问题就在与，第一种即使用*创建数组时，数组中的每一个元素都是同一个list object，那么往任意一个中添加元素，实际上是往所有的元素中添加，所以会出现之前的结果，而用列表生成式的方法，不会有问题，因为每一个list都是不同的list object，我们来看一看下面的代码：

bucket = [[] for _ in range(len(nums)+1)]
bucket1 = [[]] * (len(nums) + 1)
print (bucket)
print (bucket1)
print (id(bucket1[0]),id(bucket1[1]))
print(id(bucket[0]), id(bucket[1]))

输出为：

[[], [], [], [], [], [], [], []]
[[], [], [], [], [], [], [], []]
4342035336 4342035336
4342034568 4342034952

可以看到，bucket1中的每一个元素的id都是相同的，说明是同一个元素，而bucket中的每一个元素的id是不同的，说明是不同的元素。