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fernandosavio
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Apenas complementando a resposta do @Woss...

Multiplicação de sequências

Na documentação sobre sequências, a descrição do operador de adição e multiplicação entre sequências e inteiros define o seguinte:


-- Tradução livre das partes relevantes ao problema --

Sendo s e t sequências de mesmo tipo e n um número inteiro

  • s + t: a concatenação de s e t.

    Exemplo:

      [0, 1, 2] + [3, 4, 5]
      # [0, 1, 2, 3, 4, 5]
    
  • s * n or n * s: equivalente a adicionar s com ele mesmo n vezes.

    Observação: Os itens da sequência s não são copiados, mas sim referenciados múltiplas vezes. [Nota 2 da documentação]

    Exemplo:

      [0] * 3
      # [0, 0, 0]
    
      # Mesmo que 
      [0] + [0] + [0]
      # [0, 0, 0]
    

Se você observar a nota 2 na documentação é especificado que os itens das sequências multiplicadas não são copiados, mas sim referenciados (pelo menos os tipos mutáveis, como já explicado na resposta do @Woss e na documentação do python).

Então:

s = [[]] * 3

Seria o mesmo que criar uma lista vazia e referenciá-la n vezes na lista externa:

_tmp = []
s = [_tmp, _tmp, _tmp]

print(s)
# [[], [], []]

Por consequência modificar _tmp refletirá em todos os elementos de s já que todos referenciam a mesma lista:

s[0].append(1)

print(s)
# [[1], [1], [1]]

_tmp.append(2)

print(x)
# [[1, 2], [1, 2], [1, 2]]

Implementação de id() no CPython

Na documentação da função id() explica que a função retorna a "identidade" de um objeto, onde esta é um número inteiro e é garantido de ser único durante o tempo de vida daquele objeto.

Por fim há uma nota dizendo:

CPython implementation detail: This is the address of the object in memory.

Que em tradução livre seria:

Detalhe de implementação do CPython: Este é o endereço do objeto na memória.

Ou seja, esse é o motivo pelo qual usamos a função id(), pois é garantido que, se o endereço de memória é o mesmo, as variáveis referenciam o mesmo objeto.

Exemplo:

lista = []
print(id(lista))
# 139942416872384

ref = lista
print(id(ref))
# 139942416872384

outra_lista = []
print(id(outra_lista))
# 139942416112048

Repare que lista e ref apontam para o mesmo endereço de memória, e por isso possuem seu id iguais, já outra_lista é outro objeto em memória. Lembrando que os números acima variam a cada execução do programa, usei apenas para exemplifica.

fernandosavio
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