Para que lo entiendas mejor, unos dibujos.
En python todo son referencias (puedes entenderlo como apuntadores). La variable a
es una referencia a una zona de la memoria donde hay una lista, que no es más que otra colección de referencias llamadas a[0]
, a[1]
, etc.
Cuando inicializas a
así:
a = [1,2,3]
las referencias dentro de la lista "apuntan" a los correspondientes datos, que son los números 1, 2, 3, etc...
La situación es la de esta figura:
Después haces:
a.append(a)
Lo que crea un nuevo elemento a[3]
, que es otra referencia, pero en esta ocasión, el dato a que apunta es la propia lista a
. Es decir, es una referencia circular como muestra la figura siguiente:
Si te fijas, al tratar de imprimir esta lista elemento a elemento, los tres primeros no dan ningún problema, y la cosa comenzaría así [1, 2, 3
, pero al llegar al cuarto elemento se encuentra con que es una sub-lista (de hecho ella misma), por lo que deberá abrir corchete y mostrar el contenido de esa lista. De nuevo en esta sub-lista no hay problema en los primeros tres elementos, y veríamos [1, 2, 3, [1, 2, 3
, pero al llegar al cuarto se encuentra que es otra sub-lista (otra vez ella misma) por lo que de nuevo abrirá corchetes para mostrar sus elementos, y veríamos: [1, 2, 3, [1, 2, 3, [1, 2, 3
Ya te imaginas a dónde va a parar esto. Cada vez que llega al cuarto elemento y ve que es una sublista, intenta imprimirla y eso no termina nunca por culpa de la referencia circular. En cierta forma es como un bucle infinito en los datos.
Por suerte print()
es lo bastante listo como para detectar esa circularidad y abreviar la salida como [...]
. De lo contrario se pondría a imprimir la secuencia [1, 2, 3, [
una y otra vez como loco, sin terminar nunca y sin llegar a cerrar los corchetes.
Esto es muy diferente a lo que obtendrías si guardaras en a[3]
una copia de lo que había en a
(en lugar de una referencia), pues en este caso se crea una nueva lista (la copiada), y esa copia no contiene la referencia circular. Es decir, al hacer:
a = [1,2,3]
a.append(a[:])
la situación es ahora:
Aunque la figura es un tanto confusa debido a que los elementos de la segunda lista son referencias a los mismos datos que contenía la primera, la lista añadida a a
en cambio ahora es otra, y ya no es una referencia a sí misma. Por tanto ahora al imprimir a
no hay problema alguno. Tras los tres primeros elementos [1, 2, 3
el cuarto es una lista con tres elementos, de nuevo [1, 2, 3]
pero no hay en ella ningún cuarto elemento que se refiera circularmente a sí misma, por lo que no hay "bucle infinito", y simplemente se mostraría [1, 2, 3, [1, 2, 3]]
.