计算 itertools.product() 的第 n 个结果

Question

我正在尝试计算 itertools.product()

的第 n 个结果

test = list(product('01', repeat=3))
print(test)

desired_output = test[0]
print(desired_output)

所以而不是得到：

[('0', '0', '0'), ('0', '0', '1'), ('0', '1', '0'), ('0', '1', '1'), ('1', '0', '0'), ('1', '0', '1'), ('1', '1', '0'), ('1', '1', '1')]

我正在尝试获取：

('0', '0', '0')

然而，正如您可能已经猜到的那样，它的扩展性并不好。这就是为什么我试图只计算第 n 个值。

我看完了 Nth Combination 但我需要 product() 提供的重复功能

提前致谢！

Answer 1

repeat 功能可以很容易地模拟。这是 this 博客 post 中描述的 Ruby 代码的 python 版本。

def product_nth(lists, num):
    res = []
    for a in lists:
        res.insert(0, a[num % len(a)])
        num //= len(a)

    return ''.join(res)

调用此函数为

>>> repeats = 50
>>> chars = '01'
>>> product_nth([chars] * repeats, 12345673)
'00000000000000000000000000101111000110000101001001'

这是一些时间测试：

repeat = 50
idx = 112345673

%timeit i = product_nth(['01'] * repeat, idx)
%%timeit
test = product('01', repeat=repeat)
one = islice(test, idx, idx+1)
j = ''.join(next(one))

2.01 s ± 22.4 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
36.5 µs ± 201 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

print(i == j)
True

另一个答案具有误导性，因为它歪曲了 islice 的功能。例如，参见：

def mygen(r):
    i = 0
    while i < r:
        print("Currently at", i)
        yield i
        i += 1

list(islice(mygen(1000), 10, 11))

# Currently at 0
# Currently at 1
# Currently at 2
# Currently at 3
# Currently at 4
# Currently at 5
# Currently at 6
# Currently at 7
# Currently at 8
# Currently at 9
# Currently at 10
# Out[1203]: [10]

islice 将逐步执行 每次迭代 ，丢弃结果直到指定的索引。对 product 的输出进行切片时也会发生同样的事情——该解决方案对于大 N 来说效率低下。

Answer 2

如果您构建整个列表，当然不会很好地扩展，因为调用 list() 会贯穿整个迭代器。

如果您只需要第一个值，您可以使用 next(test) 来提取迭代器的第一个值。这不需要构建整个列表并且会非常快。

您还可以使用 itertools.islice() 来获取迭代器的特定部分，而无需构建整个列表，而且速度非常快。但要明白它仍然会迭代到第 N 个值。这是一种非常pythonic的方式来做到这一点，它的内存效率高，而且易于阅读。这是否足够快取决于您的 N 需要多大。例如，这对我来说很快就产生了第 200000 个组合的值：

from itertools import product, islice

test = product('01', repeat=20)
one = islice(test, 200000, 200001)
print(''.join(next(one)))

# 00110000110101000000

计算 itertools.product() 的第 n 个结果

Calculating the nth result for itertools.product()

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