如何创建变量对偶for循环？ [复制]

Question

我想创建一个函数，其行为方式与下面的 for 循环相同，具体取决于变量 n：

function(n, max_anz, max_size_ , step)

n = 1

z = 0
for a1 in range(max_anz + 1):
    for x1 in range(0, max_size, step):
        
        print([a1, x1])
        z += 1
print(z)

n = 2

z = 0
for a1 in range(max_anz + 1):
    for x1 in range(0, max_size, step):
        
        for a2 in range(max_anz + 1):
            for x2 in range(0, max_size, step):
                
                print([a1, x1, a2, x2])
                z = z+1
print(z)

n = 3

z = 0
for a1 in range(max_anz + 1):
    for x1 in range(0, max_size, step):
        
        for a2 in range(max_anz + 1):
            for x2 in range(0, max_size, step):
                
                for a3 in range(max_anz + 1):
                    for x3 in range(0, max_size, step):
                
                        print([a1, x1, a2, x2, a3, x3])
                        z = z+1

打印（z）

Answer 1

使用带有“重复”参数的 itertools.product。

import itertools as it

def function(n, max_anz, max_size, step):
    lst = [list(e) for e in it.product(range(max_anz+1), range(0, max_size, step), repeat = n)]
    print(*lst, sep='\n')
    print(len(lst))

或者使用生成器来防止构建完整列表：

def function(n, max_anz, max_size, step):
    g = it.product(range(max_anz+1), range(0, max_size, step), repeat = n)
    
    i = 0
    for e in g:
        i += 1
        print(list(e))
    print(i)

可以缩短：

def function(n, max_anz, max_size, step):
    i = 0
    for e it.product(range(max_anz+1), range(0, max_size, step), repeat = n):
        i += 1
        print(list(e))
    print(i)

Answer 2

您可以使用递归来做您想做的事情，使用一个函数调用自己，使用n-1（如果n 大于一）并传递一些部分结果以进行构建。

下面的 sn-p 演示了这种方法来解决一个更简单的问题，在 n 的每个级别上只有一个 for 循环。

def make_list(n, limit, context=None):
    z = 0
    for val in range(limit):
        new_list = [] if context is None \
            else context.copy()
        new_list.append(val)
        if n > 1:
            z += make_list(n-1, limit, context=new_list)
        else:
            print(new_list)
            z += 1
    return z

make_list(2, 3)
# [0, 0]
# [0, 1]
# [0, 2]
# [1, 0]
# [1, 1]
# [1, 2]
# [2, 0]
# [2, 1]
# [2, 2]
# Out[10]: 9

Answer 3

itertools.product 是 Python 中解决此问题的首选解决方案，但作为程序员，您不应该坐等功能出现在您选择的语言或库中。例如，如果你要把这个问题交给 JavaScript，你会怎么做？

您注意到一个模式，因此将其包装在一个函数中并定义必要的参数。使用简单的inductive reasoning 我们可以构造函数 -

1. 如果n 小于或等于零，则不再循环，产生空结果
2. （感应）n 为 1 或更大。运行你的循环，对于子问题n-1 的每个结果r，在a 和x 前面加上结果

def myfunc(n, max_anz, max_size, step):
  if n <= 0:
    yield ()                                   #1
  else:
    for a in range(max_anz + 1):               #2
      for x in range(0, max_size, step):
        for r in myfunc(n - 1, max_anz, max_size, step):
          yield (a, x, *r)

现在您可以使用您的参数调用myfunc -

for r in myfunc(2, 3, 4, 1):
  print(r)

(0, 0, 0, 0)
(0, 0, 0, 1)
(0, 0, 0, 2)
...
(3, 3, 3, 1)
(3, 3, 3, 2)
(3, 3, 3, 3)

如果愿意，您可以在list 中收集所有组合，其中len 为您提供组合的总数（您的问题中为z）-

result = list(myfunc(2, 3, 4, 1))
print(result)
print(len(result))

[
  (0, 0, 0, 0),
  (0, 0, 0, 1),
  (0, 0, 0, 2),
  ...,
  (3, 3, 3, 1),
  (3, 3, 3, 2),
  (3, 3, 3, 3)
]
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