使用二进制“开关”进行迭代和/或枚举的 Pythonic 方式答案

【问题标题】：Pythonic way to iterate and/or enumerate with a binary 'switch'使用二进制“开关”进行迭代和/或枚举的 Pythonic 方式
【发布时间】：2016-05-20 09:00:28
【问题描述】：

我目前正在处理一些事情，我需要以二进制方式迭代 2ⁿ 个可能的结果。

我想要某种二进制 enumeration 或类似的东西，我可以用它来在每次迭代中打开和关闭运算符和/或函数。

符号（或 +/- 运算符）在 2³=8 次迭代中发生变化的示例可能是：

loop1: + var1 + var2 + var3
loop2: + var1 + var2 - var3
loop3: + var1 - var2 + var3
loop4: + var1 - var2 - var3
loop5: - var1 + var2 + var3
loop6: - var1 + var2 - var3
loop7: - var1 - var2 + var3
loop8: - var1 - var2 - var3

类似于二叉树，但作为代码结构而不是数据结构？

是否有有用的内置函数？

【问题讨论】：

标签： python loops iterator

【解决方案1】：

只产生二进制标志的乘积；如果需要切换 3 个不同的东西，生成 (False, True) 的乘积 3 次：

from itertools import product

for first, second, third in product((False, True), repeat=3):

你也可以生产运营商的产品；你的样本可以使用operator module functions:

import operator
from itertools import product

unary_op = operator.pos, operator.neg

for ops in product(unary_op, repeat=3):
    result = sum(op(var) for op, var in zip(ops, (var1, var2, var3)))

演示：

>>> from itertools import product
>>> import operator
>>> var1, var2, var3 = 42, 13, 81
>>> unary_op = operator.pos, operator.neg
>>> for ops in product(unary_op, repeat=3):
...     vars = [op(var) for op, var in zip(ops, (var1, var2, var3))]
...     print('{:=3d} + {:=3d} + {:=3d} = {sum:=4d}'.format(*vars, sum=sum(vars)))
...
 42 +  13 +  81 =  136
 42 +  13 + -81 = - 26
 42 + -13 +  81 =  110
 42 + -13 + -81 = - 52
-42 +  13 +  81 =   52
-42 +  13 + -81 = -110
-42 + -13 +  81 =   26
-42 + -13 + -81 = -136

【讨论】：

【解决方案2】：

作为一种 Numpythonic 方法，您可以创建长度为 3 的所有 [1, -1] 乘积，然后将其与变量相乘，然后将结果相加。在 Numpy 中，您可以通过以下两个步骤来完成：

perm = np.vstack((np.repeat(a, 4), np.tile(np.repeat(a, 2), 2), np.tile(a, 4))).T
(perm * (var1, var2, var3)).sum(axis=1)

演示：

>>> var1 = 5
>>> var2 = 7
>>> var3 = 2
>>> a = np.array([ 1, -1])
>>> perm = np.vstack((np.repeat(a, 4), np.tile(np.repeat(a, 2), 2), np.tile(a, 4))).T
>>> 
>>> perm * (var1, var2, var3)
array([[ 5,  7,  2],
       [ 5,  7, -2],
       [ 5, -7,  2],
       [ 5, -7, -2],
       [-5,  7,  2],
       [-5,  7, -2],
       [-5, -7,  2],
       [-5, -7, -2]])
>>> 

>>> (perm * (var1, var2, var3)).sum(axis=1)
array([ 14,  10,   0,  -4,   4,   0, -10, -14])

【讨论】：