如何在 Python 中对列表列表进行选择性笛卡尔积答案

【问题标题】：How to do a Selective Cartesian Product of a List of Lists in Python如何在 Python 中对列表列表进行选择性笛卡尔积
【发布时间】：2021-12-05 19:50:44
【问题描述】：

我正在尝试从现有列表中获取代表所有可能有序对的列表。

import itertools
list_of_lists=[[0, 1, 2, 3, 4], [5], [6, 7],[8, 9],[10, 11],[12, 13],[14, 15],[16, 17],[18, 19],[20, 21],[22, 23],[24, 25],[26, 27],[28, 29],[30, 31],[32, 33],[34, 35],[36, 37],[38],[39]]

理想情况下，我们只需要使用 itertools.product 来获取有序对的列表。

scenarios_list=list(itertools.product(*list_of_lists))

但是，如果我要为更大的列表列表执行此操作，我会遇到内存错误，因此对于可能存在大量不同组有序对的更大列表列表，此解决方案不可扩展。

那么，有没有一种方法可以设置一个流程，在这些有序对产生时我们可以迭代它们，在将列表附加到另一个列表之前，我们可以测试该列表是否满足特定标准（例如测试是否有一定数量的偶数，列表的总和不能等于最大值等）。如果不满足条件，则不会附加有序对，因此当我们只关心某些有序对时，不会不必要地占用内存。

【问题讨论】：

“在生成这些有序对时迭代它们”——这正是itertools.product(*list_of_lists) 让你做的事情。无需将所有组合存储在列表中。
itertools.product 是一个生成器，而不仅仅是一个数组。所以你可以遍历它，它不会在第一次调用时创建整个数组 - 不需要所有内存
过滤itertools.product 的结果（不先将其转换为列表）是一种简单的方法。但是，如果它生成了这么多产品并且您最终会拒绝其中的很多产品，那么最好滚动您自己的递归生成器，该生成器会在产品被保证不符合标准时对其进行修剪。例如，如果您最多需要三个偶数并且您已经有部分 (0, 5, 6, 8)，则 (10, 12, 14, 16 等) 中的任何一个都将被提前拒绝，从而为您节省大量时间。
@Reti43 您能否提供使用自定义生成器的示例答案？那会很有帮助。
您的选择标准是什么？

标签： python for-loop list-comprehension itertools cartesian-product

【解决方案1】：

从product 的递归基础实现开始：

def product(*lsts):
    if not lsts:
        yield ()
        return
    first_lst, *rest = lsts
    for element in first_lst:
        for rec_p in product(*rest):
            p = (element,) + rec_p
            yield p

[*product([1, 2], [3, 4, 5])]
# [(1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (2, 4), (2, 5)]

现在，您可以通过过滤任何不符合条件的p 来增加它：

def product(*lsts, condition=None):
    if condition is None:
        condition = lambda tpl: True
    if not lsts:
        yield ()
        return
    first_lst, *rest = lsts
    for element in first_lst:
        for rec_p in product(*rest, condition=condition):
            p = (element,) + rec_p
            if condition(p):  # stop overproduction right where it happens
                yield p

现在您可以 - 例如 - 仅限于偶数元素：

[*product([1, 2], [3, 4, 5], condition=lambda tpl: not any(x%2 for x in tpl))]
# [(2, 4)]

【讨论】：