[Python]：生成所有可能组合的数组

Question

我有一个非常简单的组合问题。我有两个数组（a 和 b）。数组 a 表示数组 b 中的三个槽位之一可以取的所有值。数组 b 中的每个槽都可以有 1 到 5 之间的值。例如 [1, 4, 5]。我想生成一个包含所有可能组合的数组 (c)。我喜欢扩展基本示例更大的数组。

输入：

a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = [1, 2, 3]

输出：

c = [[1, 1, 1], [1, 1, 2],[1, 1, 3], [1, 1, 4], [1, 1, 5],
     [1, 2, 1], [1, 2, 2],[1, 2, 3], [1, 2, 4], [1, 2, 5],
     [1, 3, 1], [1, 3, 2],[1, 3, 3], [1, 3, 4], [1, 3, 5],
     [1, 4, 1], [1, 4, 2],[1, 4, 3], [1, 4, 4], [1, 4, 5],
     [1, 5, 1], [1, 5, 2],[1, 5, 3], [1, 5, 4], [1, 5, 5],
     [2, 1, 1], [2, 1, 2],[2, 1, 3], [2, 1, 4], [2, 1, 5],
     [2, 2, 1], [2, 2, 2],[2, 2, 3], [2, 2, 4], [2, 2, 5],
     [2, 3, 1], [2, 3, 2],[2, 3, 3], [2, 3, 4], [2, 3, 5],
     [2, 4, 1], [2, 4, 2],[2, 4, 3], [2, 4, 4], [2, 4, 5],
     [2, 5, 1], [2, 5, 2],[2, 5, 3], [2, 5, 4], [2, 5, 5],
     [3, 1, 1], [3, 1, 2],[3, 1, 3], [3, 1, 4], [3, 1, 5],
     [3, 2, 1], [3, 2, 2],[3, 2, 3], [3, 2, 4], [3, 2, 5],
     [3, 3, 1], [3, 3, 2],[3, 3, 3], [3, 3, 4], [3, 3, 5],
     [3, 4, 1], [3, 4, 2],[3, 4, 3], [3, 4, 4], [3, 4, 5],
     [3, 5, 1], [3, 5, 2],[3, 5, 3], [3, 5, 4], [3, 5, 5],
     [4, 1, 1], [4, 1, 2],[4, 1, 3], [4, 1, 4], [4, 1, 5],
     [4, 2, 1], [4, 2, 2],[4, 2, 3], [4, 2, 4], [4, 2, 5],
     [4, 3, 1], [4, 3, 2],[4, 3, 3], [4, 3, 4], [4, 3, 5],
     [4, 4, 1], [4, 4, 2],[4, 4, 3], [4, 4, 4], [4, 4, 5],
     [5, 5, 1], [5, 5, 2],[5, 5, 3], [5, 5, 4], [5, 5, 5],
     [5, 1, 1], [5, 1, 2],[5, 1, 3], [5, 1, 4], [5, 1, 5],
     [5, 2, 1], [5, 2, 2],[5, 2, 3], [5, 2, 4], [5, 2, 5],
     [5, 3, 1], [5, 3, 2],[5, 3, 3], [5, 3, 4], [5, 3, 5],
     [5, 4, 1], [5, 4, 2],[5, 4, 3], [5, 4, 4], [5, 4, 5],
     [5, 5, 1], [5, 5, 2],[5, 5, 3], [5, 5, 4], [5, 5, 5]]

上述问题的解决方案：

d = []
for i in range(len(a)):
    for j in range(len(a)):
        for k in range(len(a)):
            e = []
            e.append(i+1)
            e.append(j+1)
            e.append(k+1)
            d.append(e)

我正在寻找更通用的方法。一种可以容纳更大数组（见下文）而无需使用嵌套 for 循环结构的数组。我搜索了一个类似的示例，但无法在 Whosebug 上找到。

输入：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
b = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

Answer 1

您正在寻找 itertools.product()。

a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = 3  # Actually, you just need the length of the array, values do not matter

c = itertools.product(a, repeat=b)

请注意，此 returns 是一个迭代器，您可能需要使用 list() 对其进行强制转换，但请注意，如果大小增加，这可能会永远占用大量内存。

Answer 2

在一般情况下，您当然应该使用 itertools 模块，在这种特殊情况下 itertools.product，如其他答案中所述。

如果您想自己实现函数，可以使用递归使其适用于任何数组大小。此外，您可能应该将其设为生成器函数（使用 yield 而不是 return），因为结果可能会相当长。你可以尝试这样的事情：

def combinations(lst, num):
    if num > 0:
        for x in lst:
            for comb in combinations(lst, num - 1):
                yield [x] + comb
    else:
        yield []

[Python]：生成所有可能组合的数组

[Python]: generate and array of all possible combinations

python

arrays

combinations

nested-loops