Python 如何将嵌套的 For 循环放入函数中？

Question

我正在编写一个 python 脚本，其中我有多个 for 循环，除了其中嵌套的 for 循环的数量外，它们都是相同的。

让我告诉你我的意思：

#4 & 1
for a1 in someList:
    for a2 in someList:
        for a3 in someList:
            for a4 in someList:
                for b1 in anotherList:
                    resultList.append((a1 + a2 + a3 + a4) - b1);

#3 & 1
for a1 in someList:
    for a2 in someList:
        for a3 in someList:
            for b1 in anotherList:
                resultList.append((a1 + a2 + a3) - b1);

#2 & 1
for a1 in someList:
    for a2 in someList:
        for b1 in anotherList:
            resultList.append((a1 + a2) - b1);

#2 & 2
for a1 in someList:
    for a2 in someList:
        for b1 in anotherList:
            for b2 in anotherList:
                resultList.append((a1 + a2) - (b1 + b2));

请记住，这只是一个演示问题的示例。我正在处理的实际数据不是数字，而且每次迭代我都执行了很多操作。

好了，下面是问题：

如何将所有这些代码放入一个漂亮的函数中，以便我可以做这样的事情：

myFunc(4, 1);
myFunc(3, 1);
myFunc(2, 1);
myFunc(2, 2);

如果你们能回答这个问题，这将对我有很大的帮助。我没有足够的创造力独自解决这个难题。 :(

此外，如果答案已经存在，我很抱歉发布这个问题 -- 我不知道这个东西叫什么，所以我不知道要搜索什么。

提前致谢！ ~下午

更新：谢谢大家的帮助。我认为这会奏效。你们都非常有帮助！

Answer 1

我的方法是首先否定您的 b 列表。这样，您可以使用类似的东西：

from itertools import product
def sum_of_cartesian_tuples(*lists):
    tuples = product(*lists)
    return map(sum, tuples)

if __name__ == '__main__':
    a1 = [1,2,3]
    a2 = [3,4,5]
    b1 = [6,7,8]

    b1_neg = [-1*b for b in b1]

    print sum_of_cartesian_tuples(a1, a2, b1_neg)
    # [-2, -3, -4, -1, -2, ..., 0, -1, 2, 1, 0]

请注意，此代码在 Python 2.7 中，尚未在 Python 3.X 中进行测试。但是，本质上，您的循环遍历列表生成的笛卡尔积中的元组，因此使用 itertools.product 可以节省所有循环。

Answer 2

没问题。作为一个忠告，这么多嵌套的 for 循环是糟糕的风格，会让你的代码难以理解，甚至对你来说也是如此！您可能应该避免深度超过两个循环。如果其他东西需要循环，您可以为此编写一个函数。

itertools (https://docs.python.org/3/library/itertools.html#itertools.product) 中实际上有一个函数可以满足您的需求，称为 product()。 product 会给你一个可迭代对象的笛卡尔积，例如，如果 someList = [1, 2, 3 ... n] 那么 product(someList, 2) 会给你 [(1, 1), (1, 2), (1, 3) ... (1, n), (2, 1) ... (n, 1) ... (n, n)]。您可以改变列表自身重复的次数。对 someList 和 someOtherList 都这样做

def func(num_a, num_b):
    a_sums = sum(a_inner for a_inner in product(someList, repeat=num_a))
    b_sums = sum(b_inner for b_inner in product(someOtherList, repeat=num_b))
    return (a - b for a, b in product(a_sums, b_sums))

此函数将生成第一个列表的笛卡尔积之和的可迭代对象，然后对另一个列表执行相同的操作。请记住，您可能希望能够将列表作为参数传递，而不是将它们视为一些非局部变量。

Answer 3

您可以使用 itertools 生成笛卡尔积：

import itertools
> a = [1,2]
> b = [3,4]
> c = [4,5]
> itertools.product(a, b, c)
[(1, 2, 4), (1, 2, 5), (1, 3, 4), (1, 3, 5), (2, 2, 4), (2, 2, 5), (2, 3, 4), (2, 3, 5)]

您可以使用循环或列表理解生成列表列表：

> list1 = [1,2,3]
> list2 = [3,4,5]
> a, b = 4, 1
> [list1 for i in range(a)] + [list2 for i in range(b)]
[[1, 2, 3], [1, 2, 3], [1, 2, 3], [1, 2, 3], [2, 3, 4]]

然后使用笛卡尔积：

> lists = [list1 for i in range(a)] + [list2 for i in range(b)]
> itertools.product(*lists)

您可以添加一个函数来处理每个子列表：

def doWorkOnProduct(list1, list2, a, b, func):
    lists = [list1 for i in range(a)] + [list2 for i in range(b)]
    products = itertools.product(*lists)
    return map(func, products)

调用示例：

def func(nums):
    return sum(nums[:-1]) + nums[-1]

> sums = list(doWorkOnProduct([1,2,3], [4,5,6], 4, 1, func))
> print sum(sums)
> 3159

Python 如何将嵌套的 For 循环放入函数中？

Python How Can I Put Nested For Loops Into a Function?

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