今天在編寫python粒子群尋優(yōu)時,在定義計算適應(yīng)度函數(shù)中,我將適應(yīng)度先初始化為每個粒子位置X(ndarray)的第一個參數(shù),然后通過索引使一些粒子的適應(yīng)度改為-1000。
但是發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是不收斂,而且跳來跳去,仔細(xì)調(diào)試了一會才發(fā)現(xiàn)問題出在傳參上,還是基礎(chǔ)掌握的不牢固。
在fitness = X[:, 0]這一句中,python實際上并未分配新的內(nèi)存空間給變量fitness,而是將fitness作為引用指向X[:, 0]所在內(nèi)存地址,于是在通過索引修改fitness的值時,粒子的位置X也受到修改,因此造成結(jié)果不對。
所以在用numpy中的深拷貝.copy()代替直接賦值=后,即fitness = (X[:, 0]).copy(),問題得到解決。
一般來說:
如果函數(shù)收到的是一個可變對象(比如字典或者列表)的引用,就能修改對象的原始值。
如果函數(shù)收到的是一個不可變對象(比如數(shù)字、字符或者元組)的引用,就不能直接修改原始對象。
通過搜索:
在python中,不可變對象是共享的,創(chuàng)建可變對象永遠(yuǎn)是分配新地址
有以下例子供思考:
我們將a, b都賦值為1,可以看到a, b的地址相同,這時如果我們將b+1:
此時b與c的地址相同,即不可變對象的值是共享的。程序只會在第一次給2分配內(nèi)存地址,之后再創(chuàng)建值為2的變量時,都會指向內(nèi)存中同一個2,而不是重新分配一個內(nèi)存地址寫入2。
但是對于可變對象,即使兩個變量的值相同,其內(nèi)存也會不同:
我們可以觀察到,對于c = c + [3],程序重新分配了內(nèi)存空間,符合創(chuàng)建可變對象永遠(yuǎn)是分配新地址。而對列表a使用內(nèi)置方法pop后,即使列表內(nèi)容修改,地址也不會改變,不像第一個例子將b修改為2后b的地址也發(fā)生改變。同樣對于直接修改列表中的值也一樣,也就是我一開始碰到的問題。
參考得:
對于int, float, bool, str, tuple等不可變對象,變量值的改變本質(zhì)上是該引用變量指向的改變,而原來那塊內(nèi)存的值是不變的。
可變對象的改變?yōu)樵瓋?nèi)存處值的改變,對于一個列表a,如果將其直接賦值給b,則a與b同時引用一個列表,一方改變,兩者同變。
但是注意列表的這個改變應(yīng)該限于內(nèi)置方法以及通過索引修改列表內(nèi)單元的值(?),就是因為創(chuàng)建可變對象永遠(yuǎn)是分配新地址,如下面例子:
總結(jié):
我們沒有必要去討論函數(shù)傳參是傳值還是傳址,我們只需要注意傳給函數(shù)可變對象(比如字典或者列表)的引用,就會有破壞對象的原始值的風(fēng)險,就像C++中將數(shù)組地址傳給函數(shù)一樣。其次我們需要記住:在python中,不可變對象是共享的,創(chuàng)建可變對象永遠(yuǎn)是分配新地址!
所以最開始的那個問題,我們甚至可以通過fitness = X[:, 0] * 1來代替深拷貝.deep(),因為此時fitness已經(jīng)指向新的地址。