如何在 Python 中使 for 循环金字塔更简洁？

Question

在固体力学中，我经常使用 Python 并编写如下代码：

for i in range(3):
    for j in range(3):
        for k in range(3):
            for l in range(3):
                # do stuff

我经常这样做，以至于我开始怀疑是否有更简洁的方法来做到这一点。当前代码的缺点是：如果我遵守 PEP8，那么我不能超过每行 79 个字符的限制，并且没有太多 space 剩余，特别是如果这又是class.

的函数

Answer 1

通过使用嵌套的 for 循环，您基本上是在尝试创建所谓的输入迭代的（笛卡尔）积，这就是 itertools 模块中的 product 函数，是为了.

>>> list(product(range(3),repeat=4))
[(0, 0, 0, 0), (0, 0, 0, 1), (0, 0, 0, 2), (0, 0, 1, 0), (0, 0, 1, 1),
 (0, 0, 1, 2), (0, 0, 2, 0), (0, 0, 2, 1), (0, 0, 2, 2), (0, 1, 0, 0),
...

在你的代码中你可以这样做：

for i,j,k,l in product(range(3),repeat=4):
    #do stuff

根据 python 文档，“此函数大致等同于以下代码，只是实际实现不会在内存中建立中间结果：”

def product(*args, repeat=1):
    # product('ABCD', 'xy') --> Ax Ay Bx By Cx Cy Dx Dy
    # product(range(2), repeat=3) --> 000 001 010 011 100 101 110 111
    pools = [tuple(pool) for pool in args] * repeat
    result = [[]]
    for pool in pools:
        result = [x+[y] for x in result for y in pool]
    for prod in result:
        yield tuple(prod)

Answer 2

这等价于：

for c in range(3**4):
    i = c // 3**3 % 3
    j = c // 3**2 % 3
    k = c // 3**1 % 3
    l = c // 3**0 % 3
    print(i,j,k,l)

如果您一直这样做，请考虑使用通用生成器：

def nestedLoop(n, l):
    return ((tuple((c//l**x%l for x in range(n-1,-1,-1)))) for c in range(l**n))

for (a,b,c,d) in nestedLoop(4,3):
    print(a,b,c,d)

Answer 3

它不会更简洁，因为它会花费你一个生成器函数，但至少你不会被 PEP8 打扰:

def tup4(n):
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            for k in range(n):
                for l in range(n):
                    yield (i, j, k, l)

for (i, j, k, l) in tup4(3):
    # do your stuff

（在 python 2.x 中你应该在生成器函数中使用 xrange 而不是 range）

编辑：

当金字塔的深度已知时，上述方法应该没问题。但是你也可以在没有任何外部模块的情况下制作一个通用生成器：

def tup(n, m):
    """ Generate all different tuples of size n consisting of integers < m """
    l = [ 0 for i in range(n)]
    def step(i):
        if i == n : raise StopIteration()
        l[i] += 1
        if l[i] == m:
            l[i] = 0
            step(i+ 1)
    while True:
        yield tuple(l)
        step(0)

for (l, k, j, i) in tup(4, 3):
    # do your stuff

（我使用 (l, k, j, i) 因为在上面的生成器中，第一个索引先变化）

Answer 4

使用 itertools.product 的想法很好。这是一个更通用的方法，它支持不同大小的范围。

from itertools import product

def product_of_ranges(*ns):
    for t in product(*map(range, ns)):
        yield t

for i, j, k in product_of_ranges(4, 2, 3):
    # do stuff

如何在 Python 中使 for 循环金字塔更简洁？

How can I make a for-loop pyramid more concise in Python?

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