如何在bash中产生笛卡尔积？

Question

我想生成这样的文件（[1-3]X[1-5] 的笛卡尔积）：

1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
3 1
3 2
3 3
3 4
3 5

我可以使用嵌套循环来做到这一点：

for i in $(seq 3) 
do
  for j in $(seq 5)
  do
      echo $i $j
  done
done

有没有没有循环的解决方案？

Answer 1

合并两个brace expansions!

$ printf "%s\n" {1..3}" "{1..5}
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
3 1
3 2
3 3
3 4
3 5

这通过使用单个大括号扩展来工作：

$ echo {1..5}
1 2 3 4 5

然后与另一个组合：

$ echo {1..5}+{a,b,c}
1+a 1+b 1+c 2+a 2+b 2+c 3+a 3+b 3+c 4+a 4+b 4+c 5+a 5+b 5+c

Answer 2

鲁本斯答案的较短（但 hacky）版本：

join -j 999999 -o 1.1,2.1 file1 file2

由于字段 999999 很可能不存在，因此认为这两个集合相等，因此 join 必须进行笛卡尔积。它使用 O(N+M) 内存并在我的机器上以 100..200 Mb/秒的速度产生输出。

我不喜欢像echo {1..100}x{1..100} 这样用于大型数据集的“shell 大括号扩展”方法，因为它使用 O(N*M) 内存，并且在使用不慎时会使您的机器瘫痪。很难停止，因为 ctrl+c 不会中断由 shell 本身完成的大括号扩展。

Answer 3

bash 中笛卡尔积的最佳替代方案肯定是——正如@fedorqui 所指出的——使用参数扩展。但是，如果您的输入不容易产生（即，如果{1..3} 和{1..5} 不够用），您可以简单地使用join。

例如，如果您想执行两个常规文件的笛卡尔积，例如“a.txt”和“b.txt”，您可以执行以下操作。一、两个文件：

$ echo -en {a..c}"\tx\n" | sed 's/^/1\t/' > a.txt
$ cat a.txt
1    a    x
1    b    x
1    c    x

$ echo -en "foo\nbar\n" | sed 's/^/1\t/' > b.txt
$ cat b.txt
1    foo
1    bar

请注意，sed 命令用于在每一行前面加上一个标识符。所有行的标识符必须相同，所有文件的 和 都必须相同，因此 join 将为您提供笛卡尔积 - 而不是搁置一些结果行。所以，join 如下：

$ join -j 1 -t $'\t' a.txt b.txt | cut -d $'\t' -f 2-
a    x    foo
a    x    bar
b    x    foo
b    x    bar
c    x    foo
c    x    bar

在两个文件合并后，cut 被用作删除之前添加的“1”列的替代方法。