Python变量并列赋值的疑问

近日在刷leetcode时，遇到这样一道题：

问题：索引从0开始长度为N的数组A，包含0到N - 1的所有整数。找到并返回最大的集合S，S[i] = {A[i], A[A[i]], A[A[A[i]]], ... }且遵守以下的规则。

假设选择索引为i的元素A[i]为S的第一个元素，S的下一个元素应该是A[A[i]]，之后是A[A[A[i]]]... 以此类推，不断添加直到S出现重复的元素。

示例 1:

输入: A = [5,4,0,3,1,6,2]

输出: 4

解释:

A[0] = 5, A[1] = 4, A[2] = 0, A[3] = 3, A[4] = 1, A[5] = 6, A[6]= 2.

其中一种最长的 S[K]: S[0] = {A[0], A[5], A[6], A[2]} = {5, 6, 2, 0}

来源：力扣（LeetCode）题号：565

链接：https://leetcode-cn.com/problems/array-nesting

题目本身不难，从起点开始顺序遍历，同时用一个观测数组标记当前值已进行探测，避免重复遍历。

个人的源代码

class Solution:
    def arrayNesting(self, nums: List[int]) -> int:
        seen = [False]*len(nums)#观测列表
        maxLength = 0
        for i in range(len(nums)):
            if seen[i]:
                continue
            nxt, curLength = i, 0
            while not seen[nxt]:
                curLength += 1
                seen[nxt], nxt = True, nums[nxt]
            maxLength = max(maxLength, curLength)
        return maxLength

程序运行正确，提交结果也不错

该方案的时空复杂度均为O(n)。看了官方题解后，发现有可以实现空间复杂度O(1)的方案，即利用原数组nums进行标记当前值已完成探测。这样虽然丢失了原数组元素，但确实带来了空间复杂度的提升（leetcode上很多题目都有类似做法）。

于是，自己也尝试了一下这种写法，却遇到了一个不大不小的坑。

Python最引以为傲的一个特性是可以原地交换两个变量的值，既简洁又高效。这其中的原因在于python的变量存储的是地址而非实际数据，所以当交换两个变量时实际上是交换了地址引用。

a, b = b, a

基于此，原代码中无需开辟标记数组seen，而直接用原数组nums替代。即

#开辟观测数组方案
seen[nxt], nxt = True, nums[nxt]
#利用原数组标记方案
nums[nxt], nxt = -1, nums[nxt]

其中，对于遍历过的nums[nxt]赋值为-1（原数组中的元素取值范围为0-n-1，因为要作为索引下标使用），表示已经探测。

改动不大，但运行结果差别却很大。

为了表述方便，将前面关键代码简化表达，并给出引起歧义的两种方案表述：

b, a[b] = a[b], -1#索引在前，列表在后
a[b], b = -1, a[b]#列表在前，索引在后

如果a, b = b, a是绝对平行赋值的话，那么两种方案运行结果应该是一致的。但现实情况让人大跌眼镜：

运行结果1

运行结果2

在尝试解释这个问题前，我们先试验一个python变量赋值的小例子：

可以发现，python中对变量的赋值实际上是取决于变量对应数值的，当变量的赋值一致时，无论来源如何（初次赋值、再次赋值或者是由其他计算得到），只要赋值相同就都指向同一地址。

所以在上述例子中，a、b和c三者的地址一致，而d虽然字面值也一致，但数据类型不一致，所以重新赋值。

当然，a、b和c变量地址一致并不意味着改变其中一个变量，其他变量同步改变，而实际上是指向新的字面值对应地址。所以b从1赋值为2后，地址有所改变，而a、c地址不变，值也不变。

所以，在python变量管理中，值的地址决定了变量的地址，而非变量存储了值的大小。

所以，现在我们回过头来分析代码中那个坑，似乎可以做出如下推断：

• 无论是可变类型（列表、字典等）还是不可变类型（基本数据类型，整型、字符串等），都是基于值的地址赋值和引用；
• 两个变量并列赋值时，先后顺序可能会有影响，意味着a, b = b, a 不同于 b, a = a, b；
• 并列赋值时，先保留等号右侧的取值，再依次赋值给等号左侧的变量。所以，
  • 在"a[b], b = -1, a[b]"中，先保留等号右侧的取值-1和0，然后分别对左侧的变量赋值，即a[b]=-1（此时a[b]是a[1]），b=0；
  • 而"b, a[b] = a[b], -1"中，先保留等号右侧的取值0和-1，然后分别对左侧的变量进行赋值，即b=0，a[b]=-1(此时a[b]已变为a[0])。

#以上推断纯属个人试验，尚缺乏权威论证。