Shallow Copy vs. Deep Copy – Was ist das wirklich? - Beispiele mit JavaScript und Python

Einführung

In der Welt der Programmierung ist das Kopieren von Daten eine häufige Aufgabe. Allerdings sind nicht alle Kopien gleich. Zwei häufig vorkommende Begriffe sind Shallow Copy und Deep Copy. Es ist entscheidend, den Unterschied zwischen ihnen zu verstehen, um Fehler zu vermeiden, die schwer zu erkennen sein können.

Was ist eine flache Kopie?

Eine flache Kopie kopiert nur die erste Ebene eines Objekts und hinterlässt Verweise auf die Originaldaten auf tieferen Ebenen. Das bedeutet, dass, wenn das ursprüngliche Objekt andere Objekte enthält (verschachtelt), beim flachen Kopieren nur die Verweise auf diese Objekte kopiert werden, nicht die Objekte selbst.

Beispiel in JavaScript

const originalArray = [1, 2, [3, 4]];
const shallowCopy = originalArray.slice();

shallowCopy[2][0] = 99;

console.log(originalArray); // [1, 2, [99, 4]]
console.log(shallowCopy);   // [1, 2, [99, 4]]

Beispiel in Python

import copy

original_list = [1, 2, [3, 4]]
shallow_copy = copy.copy(original_list)

shallow_copy[2][0] = 99

print(original_list)  # [1, 2, [99, 4]]
print(shallow_copy)   # [1, 2, [99, 4]]

Tipp:

Eine flache Kopie ist nützlich, wenn Sie wissen, dass Sie verschachtelte Objekte nicht ändern müssen. Es ist schneller und verbraucht weniger Speicher als eine tiefe Kopie.

Notiz:

Wenn Sie in JavaScript Array.slice() oder Object.assign() verwenden, führen Sie eine flache Kopie durch!

Was ist eine Deep Copy?

Eine Deep Copy kopiert alle Ebenen eines Objekts und dupliziert dabei sogar verschachtelte Strukturen. Das bedeutet, dass an der Kopie vorgenommene Änderungen keinen Einfluss auf das Originalobjekt haben.

Beispiel in JavaScript

const originalArray = [1, 2, [3, 4]];
const deepCopy = JSON.parse(JSON.stringify(originalArray));

deepCopy[2][0] = 99;

console.log(originalArray); // [1, 2, [3, 4]]
console.log(deepCopy);      // [1, 2, [99, 4]]

Beispiel in Python

import copy

original_list = [1, 2, [3, 4]]
deep_copy = copy.deepcopy(original_list)

deep_copy[2][0] = 99

print(original_list)  # [1, 2, [3, 4]]
print(deep_copy)      # [1, 2, [99, 4]]

Tipp:

Wenn Sie mit komplexen oder verschachtelten Datenstrukturen arbeiten, ist Deep Copy die sicherste Option, um unerwünschte Nebenwirkungen zu vermeiden.

Notiz:

In Python ist copy.deepcopy() Ihr Freund, wenn Sie komplexe Objekte sicher duplizieren müssen.

Direkter Vergleich: Shallow Copy vs. Deep Copy

Hier ist ein direkter Vergleich zwischen flachem Kopieren und tiefem Kopieren:

Característica	Shallow Copy	Deep Copy
Copia superficial	Sí	No
Copia profunda	No	Sí
Modificaciones al objeto original afectan la copia	Sí	No
Complejidad	Baja	Alta

Tip:

Recuerda, una shallow copy es más rápida, pero una deep copy es más segura cuando trabajas con objetos complejos.

Casos de Uso Comunes

Cuándo Usar Shallow Copy

• Cuando trabajas con objetos o estructuras de datos simples.
• Cuando necesitas mejorar el rendimiento y las modificaciones profundas no son un problema.
• Ejemplos: Configuraciones de aplicaciones, duplicación de datos temporales.

Cuándo Usar Deep Copy

• Cuando trabajas con estructuras de datos anidadas o complejas.
• Cuando necesitas asegurarte de que los cambios en la copia no afecten el original.
• Ejemplos: Manipulación de datos complejos, aplicaciones que requieren alta seguridad y consistencia.

Nota:

¡Las shallow copies son geniales para duplicar configuraciones de aplicaciones ligeras o datos temporales!

Problemas Comunes y Cómo Evitarlos

Problemas con Shallow Copy

Un error común es usar una shallow copy en lugar de una deep copy cuando los datos son anidados. Esto puede llevar a modificaciones no deseadas en el objeto original.

Ejemplo:

const originalArray = [1, 2, [3, 4]];
const shallowCopy = originalArray.slice();

shallowCopy[2][0] = 99;

console.log(originalArray); // [1, 2, [99, 4]] (¡No esperado!)

Tip:

Siempre verifica si tu objeto tiene niveles anidados antes de decidir entre una shallow o deep copy.

Herramientas y Funciones para Realizar Copias en JavaScript

Uso de Object.assign() para Shallow Copy

const originalObject = { a: 1, b: { c: 2 } };
const shallowCopy = Object.assign({}, originalObject);

Uso de ...spread para Shallow Copy

const originalArray = [1, 2, 3];
const shallowCopy = [...originalArray];

Uso de structuredClone() para Deep Copy

const originalObject = { a: 1, b: { c: 2 } };
const deepCopy = structuredClone(originalObject);

Tip:

structuredClone() es perfecto para copiar estructuras complejas o circulares sin romper tu cabeza.

Uso de Librerías como Lodash para Deep Copy

const _ = require('lodash');
const originalObject = { a: 1, b: { c: 2 } };
const deepCopy = _.cloneDeep(originalObject);

Herramientas y Funciones para Realizar Copias en Python

Uso del Módulo copy

import copy

original_list = [1, 2, [3, 4]]
shallow_copy = copy.copy(original_list)
deep_copy = copy.deepcopy(original_list)

Diferencias entre copy.copy() y copy.deepcopy()

• copy.copy(): Shallow copy.
• copy.deepcopy(): Deep copy.

Nota:

¡En Python, una copia superficial a veces es todo lo que necesitas para evitar cambios accidentales en tus listas!

Resumen y Conclusión

En resumen, tanto las shallow copies como las deep copies tienen sus usos. La clave es entender la estructura de los datos con los que estás trabajando y elegir el método de copia adecuado.

FAQs

1. ¿Es shallow copy siempre más rápida que deep copy?

Sí, debido a que copia menos datos.

2. ¿Se puede hacer una deep copy sin librerías externas en JavaScript?

Sí, con JSON.parse(JSON.stringify()) o structuredClone().

3. ¿Qué sucede si intento modificar un objeto anidado en una shallow copy?

El objeto original también se verá afectado.

4. ¿Es mejor usar siempre deep copy para evitar problemas?

No necesariamente, solo cuando trabajas con estructuras de datos complejas.

5. ¿Qué ventajas tiene structuredClone() frente a otros métodos de deep copy en JavaScript?

Es nativo, soporta estructuras circulares y es más eficiente que JSON.parse(JSON.stringify()), además de que permite transferir por completo los valores de un objeto a otro.

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¡Los errores al usar copias superficiales en lugar de profundas son más comunes de lo que piensas! Espero que esta pequeña guía te ayude a evitar cualquier problema a la hora de copiar datos.

Déjame saber en los comentarios, ¿ya conocías las deep y shallow copies y has tenido problema alguna vez debido a ellas?

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