如何从一组列表中得到笛卡尔积(每一种可能的值组合)?
输入:
somelists = [
[1, 2, 3],
['a', 'b'],
[4, 5]
]
期望的输出:
[(1, 'a', 4), (1, 'a', 5), (1, 'b', 4), (1, 'b', 5), (2, 'a', 4), (2, 'a', 5), ...]
该技术的一个常见应用是避免深度嵌套循环。有关更具体的重复，请参见避免嵌套for循环。
如果你想要一个相同列表与它自身多次相乘的笛卡尔积，itertools。Product可以很好地处理这个问题。参见对列表中的每对元素的操作或生成具有重复的排列。
当前回答
虽然已经有很多答案，但我想分享一些我的想法:
迭代方法
def cartesian_iterative(pools):
result = [[]]
for pool in pools:
result = [x+[y] for x in result for y in pool]
return result
递归方法
def cartesian_recursive(pools):
if len(pools) > 2:
pools[0] = product(pools[0], pools[1])
del pools[1]
return cartesian_recursive(pools)
else:
pools[0] = product(pools[0], pools[1])
del pools[1]
return pools
def product(x, y):
return [xx + [yy] if isinstance(xx, list) else [xx] + [yy] for xx in x for yy in y]
Lambda方法
def cartesian_reduct(pools):
return reduce(lambda x,y: product(x,y) , pools)
其他回答
itertools.product:
import itertools
result = list(itertools.product(*somelists))
import itertools
>>> for i in itertools.product([1,2,3],['a','b'],[4,5]):
... print i
...
(1, 'a', 4)
(1, 'a', 5)
(1, 'b', 4)
(1, 'b', 5)
(2, 'a', 4)
(2, 'a', 5)
(2, 'b', 4)
(2, 'b', 5)
(3, 'a', 4)
(3, 'a', 5)
(3, 'b', 4)
(3, 'b', 5)
>>>
对上面的递归生成器解决方案做了一个可变风格的小修改:
def product_args(*args):
if args:
for a in args[0]:
for prod in product_args(*args[1:]) if args[1:] else ((),):
yield (a,) + prod
当然，还有一个包装器，它可以使它与解决方案完全相同:
def product2(ar_list):
"""
>>> list(product(()))
[()]
>>> list(product2(()))
[]
"""
return product_args(*ar_list)
有一个折衷:它检查递归是否应该在每个外部循环上中断，还有一个好处:在空调用时没有yield，例如product(())，我认为这在语义上更正确(参见doctest)。
关于列表推导式:数学定义适用于任意数量的参数，而列表推导式只能处理已知数量的参数。
对于Python 2.5及以上版本:
>>> [(a, b, c) for a in [1,2,3] for b in ['a','b'] for c in [4,5]]
[(1, 'a', 4), (1, 'a', 5), (1, 'b', 4), (1, 'b', 5), (2, 'a', 4),
(2, 'a', 5), (2, 'b', 4), (2, 'b', 5), (3, 'a', 4), (3, 'a', 5),
(3, 'b', 4), (3, 'b', 5)]
下面是product()的递归版本(只是一个例子):
def product(*args):
if not args:
return iter(((),)) # yield tuple()
return (items + (item,)
for items in product(*args[:-1]) for item in args[-1])
例子:
>>> list(product([1,2,3], ['a','b'], [4,5]))
[(1, 'a', 4), (1, 'a', 5), (1, 'b', 4), (1, 'b', 5), (2, 'a', 4),
(2, 'a', 5), (2, 'b', 4), (2, 'b', 5), (3, 'a', 4), (3, 'a', 5),
(3, 'b', 4), (3, 'b', 5)]
>>> list(product([1,2,3]))
[(1,), (2,), (3,)]
>>> list(product([]))
[]
>>> list(product())
[()]
我相信这是可行的:
def cartesian_product(L):
if L:
return {(a,) + b for a in L[0]
for b in cartesian_product(L[1:])}
else:
return {()}
