减少组合生成脚本的执行时间

Question

我需要减少执行生成一些组合列表的 python 脚本的时间。问题简单说明：

有两个列表：

char_list = ['a','b','c','d','e','f','g','h']
n_list = [3,2,1,2]

目标是根据n_list 中的模式创建一个包含char_list 中所有可能的字符组合的集合（列表、元组或任何你想要的），长度和顺序根据模式。 1680 个可能的例子：

(('a', 'd', 'e'), ('h', 'c'), ('b',), ('d', 'f'))

集合中的所有组合都必须像上面的这个，唯一会改变的是特定字符的位置。这就是困难开始的地方，因为有些规则不能省略：

• 每个组合中不能有重复的字符（每个 字符只能组合出现一次）
• 在相同的元组中更改了字符顺序的组合 以前的位置也被视为重复项（此规则 更复杂，所以让我举个例子）：

假设我们的收藏中有数千种组合，突然间我们注意到四个看起来几乎相同：

(('a', 'c', 'e'), ('b', 'd'), ('g',), ('f', 'h'))
(('a', 'c', 'e'), ('h', 'f'), ('g',), ('d', 'b'))
(('a', 'c', 'e'), ('f', 'h'), ('g',), ('b', 'd'))
(('a', 'e', 'c'), ('h', 'f'), ('g',), ('d', 'b'))

其中只有两个是正确的（可以属于我们的集合，顺便说一句，这种情况意味着整个集合都是错误的，因为这四个组合中有两个是错误的）哪一个？第一个很好（至少对于这个例子来说），但是在接下来的三个的情况下，只有一个很好，这是第一个（这三个中的第一个，如果我们从所有 4 个的开头算起，第二个组合），因为它出现在整个集合中的下两个之前。为什么第三和第四组合不是唯一的？因为其中具有特定字符顺序的元组的位置没有改变；只有字符交换了位置，但只有特定的元组，这并不是使整个组合独一无二的原因。再次查看第一个和第三个组合的元组。他们是一样的。但是这些元组的顺序是不同的。第一个的一个（顺序）相对于其他是唯一的。 我解决这个编码问题的方法：

import itertools as iter

char_list = ['a','b','c','d','e','f','g','h']
n_list = [3,2,1,2]

###this line creates a list of all possible combinations of characters within tuples###
char_comb_in_tuples = list(iter.chain(*[list(iter.combinations(char_list,n)) for n in n_list]))
### this is list in which the appropriate combinations will be appended###
list_of_good_combinations = []
###for loop for looping over all possible combinations of tuples from 'char_comb_in_tuples'###
for combination in iter.combinations(char_comb_in_tuples,4):
###filtering only these combinations with appropriate pattern from n_list (3,2,1,2)###
    if len([tuple for n_list_number, tuple in zip(n_list, combination) if n_list_number ==len(tuple)])==4:
###filtering only these combinations with no character duplicates###
        if len(list(iter.chain(*combination))) != len(set(list(iter.chain(*combination)))):
            pass
        else:
###appending right combination to final list###
            list_of_good_combinations.append(combination)
    else:
        pass

Answer 1

您可以使用递归函数，从itertools.combinations 的第一个给定分区中指定的列表中选取项目数，从项目池中减去选取的项目，然后将它们传递给下一个递归调用的分区，并将返回的组合与当前为第一个分区选择的每个组合合并。为了有效地从池中减去项目，您可以先将给定列表转换为集合：

from itertools import combinations

def partitioned_combinations(s, partitions):
    if partitions:
        for combination in combinations(s, r=partitions[0]):
            for combinations in partitioned_combinations(s.difference(combination), partitions[1:]):
                yield (combination, *combinations)
    else:
        yield ()

这样：

list(partitioned_combinations(set(char_list), n_list))

将返回列表中的 1680 个元组：

[(('a', 'e', 'f'), ('c', 'd'), ('g',), ('h', 'b')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'd'), ('b',), ('h', 'g')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'd'), ('h',), ('g', 'b')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'g'), ('d',), ('b', 'h')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'g'), ('b',), ('d', 'h')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'g'), ('h',), ('d', 'b')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'b'), ('d',), ('g', 'h')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'b'), ('g',), ('d', 'h')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'b'), ('h',), ('d', 'g')),
 (('a', 'e', 'f'), ('c', 'h'), ('d',), ('g', 'b')),
 ...

请注意，Python 中的集合是无序的，因此这种方法的结果不会有明确的顺序。但是，如果您确实希望它们按顺序排列，则可以安装 ordered-set 模块，以便：

from ordered_set import OrderedSet
list(partitioned_combinations(OrderedSet(char_list), n_list))

返回：

[(('a', 'b', 'c'), ('d', 'e'), ('f',), ('g', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'e'), ('g',), ('f', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'e'), ('h',), ('f', 'g')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'f'), ('e',), ('g', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'f'), ('g',), ('e', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'f'), ('h',), ('e', 'g')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'g'), ('e',), ('f', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'g'), ('f',), ('e', 'h')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'g'), ('h',), ('e', 'f')),
 (('a', 'b', 'c'), ('d', 'h'), ('e',), ('f', 'g')),
...