两个长度不等的列表之间的排列答案

【问题标题】：Permutations between two lists of unequal length两个长度不等的列表之间的排列
【发布时间】：2012-10-07 18:18:17
【问题描述】：

我无法理解我正在尝试实现的算法。我有两个列表，想从这两个列表中获取特定的组合。

这是一个例子。

names = ['a', 'b']
numbers = [1, 2]

这种情况下的输出是：

[('a', 1), ('b', 2)]
[('b', 1), ('a', 2)]

我的名字可能比数字多，即len(names) >= len(numbers)。这是一个包含 3 个名称和 2 个数字的示例：

names = ['a', 'b', 'c']
numbers = [1, 2]

输出：

[('a', 1), ('b', 2)]
[('b', 1), ('a', 2)]
[('a', 1), ('c', 2)]
[('c', 1), ('a', 2)]
[('b', 1), ('c', 2)]
[('c', 1), ('b', 2)]

【问题讨论】：

docs.python.org/library/itertools.html
@dm03514 我看到了，并使用 itertools 找到了一些类似目标的示例，但我在 python 中进行原型设计，但会用另一种语言编写最终代码，所以我不想使用任何工具没有其他方法。
您所要求的实际上没有意义。如果第一个列表包含 A、B、C，而第二个列表包含 1,2，您希望得到什么结果？如果您给出的示例有 4 个不同的结果，每个结果是一个字母和一个数字（A1、A2、B1、B2），或者两个列表必须具有相同的大小，则可以这样做。
我同意 interjay。请在大小不等的情况下说明结果，否则无法提供通用解决方案。
请注意，以后的人会重复这个问题：Get the cartesian product of a series of lists? 很有可能是一个更好的复制目标（很多应该使用 product 的东西在这里被复制了，甚至虽然这个问题没有以这种方式得到妥善解决）。在极少数情况下，All possible replacements of two lists? 可能会更好（当从每个索引的两个列表之一中选择一个值时，这又是一个 product 解决方案，带有 zip 预传递）。

标签： python list algorithm itertools combinatorics

【解决方案1】：

最简单的方法是使用itertools.product：

a = ["foo", "melon"]
b = [True, False]
c = list(itertools.product(a, b))
>> [("foo", True), ("foo", False), ("melon", True), ("melon", False)]

【讨论】：

OP 没有要求笛卡尔积，并且这个答案（以及大多数其他答案）没有给出问题中指定的预期结果。
@interjay 你说的很对，但似乎有太多人认为这个答案是正确的，所以我只能假设问题的标题缺乏上下文。
@xpy 标题太短，无法解释一切。这就是为什么您需要阅读实际问题。
OP 想要排列组合，但 Google 会将任何寻找组合的人（比如我）发送到这个答案 - 很高兴看到它的选票是 8 倍！

【解决方案2】：

可能比上面最简单的更简单：

>>> a = ["foo", "bar"]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> [(x,y) for x in a for y in b]  # for a list
[('foo', 1), ('foo', 2), ('foo', 3), ('bar', 1), ('bar', 2), ('bar', 3)]
>>> ((x,y) for x in a for y in b)  # for a generator if you worry about memory or time complexity.
<generator object <genexpr> at 0x1048de850>

没有任何导入

【讨论】：

最佳解决方案！谢谢！其他解决方案要么完全错误，要么仅在 a > b 等特定情况下有效。
最 Pythonic 的解决方案！（并避免不必要的导入）
时间复杂度为 O(n^2)
投注解决方案！！简单的基础永远是最好的方法

【解决方案3】：

注意：这个答案是针对上面提出的具体问题。如果您来自 Google，并且只是在寻找一种在 Python 中获取笛卡尔积的方法，itertools.product 或简单的列表理解可能是您正在寻找的 - 请参阅其他答案。

假设len(list1) >= len(list2)。那么您似乎想要的是从list1 中获取长度为len(list2) 的所有排列，并将它们与list2 中的项目匹配。在python中：

import itertools
list1=['a','b','c']
list2=[1,2]

[list(zip(x,list2)) for x in itertools.permutations(list1,len(list2))]

返回

[[('a', 1), ('b', 2)], [('a', 1), ('c', 2)], [('b', 1), ('a', 2)], [('b', 1), ('c', 2)], [('c', 1), ('a', 2)], [('c', 1), ('b', 2)]]

【讨论】：

结果正是我想要的，但是可以分享一下背后的逻辑吗？如果我将代码转换为 C 或 Java，我将无法使用 zip 或 itertools（尽管它们让生活变得非常轻松）
@user1735075 看看documentation
@user1735075：你知道python是开源的吗？因此，您可以简单地下载源代码并查看它们的作用。向 Steak 先生 +1 指出文档实际上有一个不使用 zip 和类似的示例实现。
我真的无法让它工作，即使你的例子......我得到的只是一个 zip 对象的列表..：|
@logic 提供了应该被接受的解决方案。

【解决方案4】：

我正在寻找一个只有唯一组合的列表与自身相乘，它是作为这个函数提供的。

import itertools
itertools.combinations(list, n_times)

这里是the Python docs on itertools 的摘录，这可能会帮助您找到所需的内容。

Combinatoric generators:

Iterator                                 | Results
-----------------------------------------+----------------------------------------
product(p, q, ... [repeat=1])            | cartesian product, equivalent to a 
                                         |   nested for-loop
-----------------------------------------+----------------------------------------
permutations(p[, r])                     | r-length tuples, all possible 
                                         |   orderings, no repeated elements
-----------------------------------------+----------------------------------------
combinations(p, r)                       | r-length tuples, in sorted order, no 
                                         |   repeated elements
-----------------------------------------+----------------------------------------
combinations_with_replacement(p, r)      | r-length tuples, in sorted order, 
                                         | with repeated elements
-----------------------------------------+----------------------------------------
product('ABCD', repeat=2)                | AA AB AC AD BA BB BC BD CA CB CC CD DA DB DC DD
permutations('ABCD', 2)                  | AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DC
combinations('ABCD', 2)                  | AB AC AD BC BD CD
combinations_with_replacement('ABCD', 2) | AA AB AC AD BB BC BD CC CD DD

【讨论】：

【解决方案5】：

找出大量列表的所有组合的最佳方法是：

import itertools
from pprint import pprint

inputdata = [
    ['a', 'b', 'c'],
    ['d'],
    ['e', 'f'],
]
result = list(itertools.product(*inputdata))
pprint(result)

结果将是：

[('a', 'd', 'e'),
 ('a', 'd', 'f'),
 ('b', 'd', 'e'),
 ('b', 'd', 'f'),
 ('c', 'd', 'e'),
 ('c', 'd', 'f')]

【讨论】：

谢谢，很好的回答！

【解决方案6】：

您可能想尝试单行列表理解：

>>> [name+number for name in 'ab' for number in '12']
['a1', 'a2', 'b1', 'b2']
>>> [name+number for name in 'abc' for number in '12']
['a1', 'a2', 'b1', 'b2', 'c1', 'c2']

【讨论】：

【解决方案7】：

或短名单的 KISS 答案：

[(i, j) for i in list1 for j in list2]

性能不如 itertools，但您使用的是 python，因此性能已经不是您最关心的问题...

我也喜欢所有其他答案！

【讨论】：

【解决方案8】：

对 interjay 的回答进行了微小的改进，以使结果成为扁平列表。

>>> list3 = [zip(x,list2) for x in itertools.permutations(list1,len(list2))]
>>> import itertools
>>> chain = itertools.chain(*list3)
>>> list4 = list(chain)
[('a', 1), ('b', 2), ('a', 1), ('c', 2), ('b', 1), ('a', 2), ('b', 1), ('c', 2), ('c', 1), ('a', 2), ('c', 1), ('b', 2)]

来自link的参考

【讨论】：

【解决方案9】：

没有itertools 作为扁平列表：

[(list1[i], list2[j]) for i in range(len(list1)) for j in range(len(list2))]

或在 Python 2 中：

[(list1[i], list2[j]) for i in xrange(len(list1)) for j in xrange(len(list2))]

【讨论】：

【解决方案10】：

更好的答案只适用于提供的特定长度的列表。

这是一个适用于任何长度输入的版本。它还使算法在组合和排列的数学概念方面变得清晰。

from itertools import combinations, permutations
list1 = ['1', '2']
list2 = ['A', 'B', 'C']

num_elements = min(len(list1), len(list2))
list1_combs = list(combinations(list1, num_elements))
list2_perms = list(permutations(list2, num_elements))
result = [
  tuple(zip(perm, comb))
  for comb in list1_combs
  for perm in list2_perms
]

for idx, ((l11, l12), (l21, l22)) in enumerate(result):
  print(f'{idx}: {l11}{l12} {l21}{l22}')

这个输出：

0: A1 B2
1: A1 C2
2: B1 A2
3: B1 C2
4: C1 A2
5: C1 B2

【讨论】：

【解决方案11】：

回答问题“给定两个列表，从每个列表中找到一个项目对的所有可能排列”并使用基本的 Python 功能（即，没有 itertools），因此，可以轻松地复制到其他编程语言：

def rec(a, b, ll, size):
    ret = []
    for i,e in enumerate(a):
        for j,f in enumerate(b):
            l = [e+f]
            new_l = rec(a[i+1:], b[:j]+b[j+1:], ll, size)
            if not new_l:
                ret.append(l)
            for k in new_l:
                l_k = l + k
                ret.append(l_k)
                if len(l_k) == size:
                    ll.append(l_k)
    return ret

a = ['a','b','c']
b = ['1','2']
ll = []
rec(a,b,ll, min(len(a),len(b)))
print(ll)

返回

[['a1', 'b2'], ['a1', 'c2'], ['a2', 'b1'], ['a2', 'c1'], ['b1', 'c2'], ['b2', 'c1']]

【讨论】：