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リストの要素のすべての可能な組み合わせを取得する方法

私は15の数字を含むリストを持っています、そして私はそれらの数字のすべての32,768の組み合わせを生成するいくつかのコードを書く必要があります。

私は あるコード (Googlingによる)私が探していることをしているようだが、コードがかなり不透明であることに気づき、それを使うことには用心深い。さらに私はもっとエレガントな解決策があるに違いないと感じています。

私には、1から32768までの10進整数をループ処理してそれらを2進数に変換し、その2進数表現をフィルターとして使用して適切な数を選択するだけです。

誰もがより良い方法を知っていますか? map()を使って、多分?

321
Ben

itertools.combinations :をご覧ください。

itertools.combinations(iterable, r)

入力イテラブルから要素のr個の長さのサブシーケンスを返します。

組み合わせは辞書式ソート順に出力されます。そのため、入力反復可能オブジェクトがソートされると、組み合わせタプルはソートされた順序で生成されます。

2.6以降、電池は含まれています!

354
James Brady

この答え 1つの側面を逃しました:OPは長さ "r"の組み合わせだけでなく...すべての組み合わせを求めました。

ですから、すべての長さ "L"をループする必要があります。

import itertools

stuff = [1, 2, 3]
for L in range(0, len(stuff)+1):
    for subset in itertools.combinations(stuff, L):
        print(subset)

または - 気が狂いたい(または自分のコードを読んだ後に誰かの頭脳を曲げたい)場合は、 "組合せ()"ジェネレータのチェーンを生成し、それを繰り返すことができます。

from itertools import chain, combinations
def all_subsets(ss):
    return chain(*map(lambda x: combinations(ss, x), range(0, len(ss)+1)))

for subset in all_subsets(stuff):
    print(subset)
550
Dan H

こちらも怠usingなワンライナーで、itertoolsも使用しています。

from itertools import compress, product

def combinations(items):
    return ( set(compress(items,mask)) for mask in product(*[[0,1]]*len(items)) )
    # alternative:                      ...in product([0,1], repeat=len(items)) )

この答えの背後にある主なアイデア:長さNのバイナリ文字列の数と同じ2 ^ Nの組み合わせがあります。各バイナリ文字列に対して、「1」に対応するすべての要素を選択します。

items=abc * mask=###
 |
 V
000 -> 
001 ->   c
010 ->  b
011 ->  bc
100 -> a
101 -> a c
110 -> ab
111 -> abc

考慮事項:

  • これには、itemslen(...)を呼び出す必要があります(回避策:itemsがジェネレーターのような反復可能オブジェクトのようなものである場合、最初にitems=list(_itemsArg)でリストに変換します)
  • これには、itemsの反復順序がランダムではないことが必要です(回避策:狂わないでください)
  • これには、アイテムが一意であるか、または{2,2,1}{2,1,1}の両方が{2,1}に折りたたまれることが必要です(回避策:setのドロップイン置換としてcollections.Counterを使用します。基本的にはマルチセット...ただし、後でハッシュ可能にする必要がある場合は、Tuple(sorted(Counter(...).elements()))を後で使用する必要があります)

デモ

>>> list(combinations(range(4)))
[set(), {3}, {2}, {2, 3}, {1}, {1, 3}, {1, 2}, {1, 2, 3}, {0}, {0, 3}, {0, 2}, {0, 2, 3}, {0, 1}, {0, 1, 3}, {0, 1, 2}, {0, 1, 2, 3}]

>>> list(combinations('abcd'))
[set(), {'d'}, {'c'}, {'c', 'd'}, {'b'}, {'b', 'd'}, {'c', 'b'}, {'c', 'b', 'd'}, {'a'}, {'a', 'd'}, {'a', 'c'}, {'a', 'c', 'd'}, {'a', 'b'}, {'a', 'b', 'd'}, {'a', 'c', 'b'}, {'a', 'c', 'b', 'd'}]
44
ninjagecko

@Dan Hによる非常に支持された answer の下のコメントで、 itertools documentation —の1つを含むpowerset()レシピに言及しています。 ダン自身ただし、、これまで誰も回答として投稿していません。これはおそらく、問題に対する最善のアプローチではないにしても、優れたアプローチの1つであり、別のコメンターから 小さな励まし が与えられているため、以下に示します。この関数は、allリスト要素の一意の組み合わせeveryの長さを生成します(ゼロとすべての要素を含むものを含む)。

:微妙に異なる目標が一意の要素の組み合わせのみを取得することである場合は、s = list(iterable)行をs = list(set(iterable))行に変更します重複する要素を排除します。とにかく、iterableが最終的にlistに変わるという事実は、(他のいくつかの答えとは異なり)ジェネレーターで動作することを意味します。

from itertools import chain, combinations

def powerset(iterable):
    "powerset([1,2,3]) --> () (1,) (2,) (3,) (1,2) (1,3) (2,3) (1,2,3)"
    s = list(iterable)  # allows duplicate elements
    return chain.from_iterable(combinations(s, r) for r in range(len(s)+1))

stuff = [1, 2, 3]
for i, combo in enumerate(powerset(stuff), 1):
    print('combo #{}: {}'.format(i, combo))

出力:

combo #1: ()
combo #2: (1,)
combo #3: (2,)
combo #4: (3,)
combo #5: (1, 2)
combo #6: (1, 3)
combo #7: (2, 3)
combo #8: (1, 2, 3)
40
martineau

これは再帰を使ったものです。

>>> import copy
>>> def combinations(target,data):
...     for i in range(len(data)):
...         new_target = copy.copy(target)
...         new_data = copy.copy(data)
...         new_target.append(data[i])
...         new_data = data[i+1:]
...         print new_target
...         combinations(new_target,
...                      new_data)
...                      
... 
>>> target = []
>>> data = ['a','b','c','d']
>>> 
>>> combinations(target,data)
['a']
['a', 'b']
['a', 'b', 'c']
['a', 'b', 'c', 'd']
['a', 'b', 'd']
['a', 'c']
['a', 'c', 'd']
['a', 'd']
['b']
['b', 'c']
['b', 'c', 'd']
['b', 'd']
['c']
['c', 'd']
['d']
30
darxtrix

このワンライナーはすべての組み合わせ(元のリスト/セットにn個の異なる要素が含まれる場合は0n項目の間)を提供し、ネイティブメソッド itertools.combinations を使用します。

Python 2

from itertools import combinations

input = ['a', 'b', 'c', 'd']

output = sum([map(list, combinations(input, i)) for i in range(len(input) + 1)], [])

Python 3

from itertools import combinations

input = ['a', 'b', 'c', 'd']

output = sum([list(map(list, combinations(input, i))) for i in range(len(input) + 1)], [])

出力は次のようになります。

[[],
 ['a'],
 ['b'],
 ['c'],
 ['d'],
 ['a', 'b'],
 ['a', 'c'],
 ['a', 'd'],
 ['b', 'c'],
 ['b', 'd'],
 ['c', 'd'],
 ['a', 'b', 'c'],
 ['a', 'b', 'd'],
 ['a', 'c', 'd'],
 ['b', 'c', 'd'],
 ['a', 'b', 'c', 'd']]

オンラインで試してください。

http://ideone.com/COghfX

27
Mathieu Rodic

私はBen Hが all の組み合わせを実際に要求していることにDan Hと同意します。 itertools.combinations()はすべての組み合わせを与えるわけではありません。

もう1つの問題は、反復入力が大きい場合は、リスト内のすべてのものではなくジェネレータを返す方がおそらくよいことです。

iterable = range(10)
for s in xrange(len(iterable)+1):
  for comb in itertools.combinations(iterable, s):
    yield comb
21
HongboZhu

この簡単なコードを使って、Pythonでリストのすべての組み合わせを生成することができます

import itertools

a = [1,2,3,4]
for i in xrange(0,len(a)+1):
   print list(itertools.combinations(a,i))

結果は次のようになります。

[()]
[(1,), (2,), (3,), (4,)]
[(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4)]
[(1, 2, 3), (1, 2, 4), (1, 3, 4), (2, 3, 4)]
[(1, 2, 3, 4)]
14

私はitertoolsや他の追加のライブラリをインポートせずに答えを探している人のためにこの関数を追加すると思いました。

def powerSet(items):
    """
    Power set generator: get all possible combinations of a list’s elements

    Input:
        items is a list
    Output:
        returns 2**n combination lists one at a time using a generator 

    Reference: edx.org 6.00.2x Lecture 2 - Decision Trees and dynamic programming
    """

    N = len(items)
    # enumerate the 2**N possible combinations
    for i in range(2**N):
        combo = []
        for j in range(N):
            # test bit jth of integer i
            if (i >> j) % 2 == 1:
                combo.append(items[j])
        yield combo

単純収量ジェネレータ

for i in powerSet([1,2,3,4]):
    print (i, ", ",  end="")

上記の使用例からの出力:

[]、[1]、[2]、[1、2]、[3]、[1、3]、[2、3]、[1、2、3]、[4]、[1、4] 、[2、4]、[1、2、4]、[3、4]、[1、3、4]、[2、3、4]、[1、2、3、4]、

8
LectureMaker

これは、再帰をサポートするすべてのプログラミング言語に簡単に移行できるアプローチです(itertoolsなし、yieldなし、リスト内包なし)

def combs(a):
    if len(a) == 0:
        return [[]]
    cs = []
    for c in combs(a[1:]):
        cs += [c, c+[a[0]]]
    return cs

>>> combs([1,2,3,4,5])
[[], [1], [2], [2, 1], [3], [3, 1], [3, 2], ..., [5, 4, 3, 2, 1]]
8
Jonathan R

これはitertools.combinations関数を使用することを含むもう1つの解決策(one-liner)ですが、ここでは(forループまたはsumではなく)二重リスト内包表記を使用します。

def combs(x):
    return [c for i in range(len(x)+1) for c in combinations(x,i)]

デモ:

>>> combs([1,2,3,4])
[(), 
 (1,), (2,), (3,), (4,), 
 (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4), 
 (1, 2, 3), (1, 2, 4), (1, 3, 4), (2, 3, 4), 
 (1, 2, 3, 4)]
5
ninjagecko

Itertoolsを使って実行できます

順列の場合

このメソッドは入力としてリストを取り、リスト形式で長さLの置換を含むタプルのオブジェクトリストを返します。

# A Python program to print all  
# permutations of given length 
from itertools import permutations 

# Get all permutations of length 2 
# and length 2 
perm = permutations([1, 2, 3], 2) 

# Print the obtained permutations 
for i in list(perm): 
    print (i) 

組み合わせの場合

このメソッドは入力としてリストと入力rを取り、リスト形式の長さrのすべての可能な組み合わせを含むタプルのオブジェクトリストを返します。

# A Python program to print all  
# combinations of given length 
from itertools import combinations 

# Get all combinations of [1, 2, 3] 
# and length 2 
comb = combinations([1, 2, 3], 2) 

# Print the obtained combinations 
for i in list(comb): 
    print (i) 

これ

5
Umer

下記は他の同様の答えに似た "標準的な再帰的な答え"です https://stackoverflow.com/a/23743696/711085 。 (N!の順列をすべて処理することはできないので、現実的にスタックスペースが不足することを心配する必要はありません。)

それは順番にすべての要素を訪問し、それを取るか、またはそれを去ります(このアルゴリズムから直接2 ^ N基数を見ることができます)。

def combs(xs, i=0):
    if i==len(xs):
        yield ()
        return
    for c in combs(xs,i+1):
        yield c
        yield c+(xs[i],)

デモ:

>>> list( combs(range(5)) )
[(), (0,), (1,), (1, 0), (2,), (2, 0), (2, 1), (2, 1, 0), (3,), (3, 0), (3, 1), (3, 1, 0), (3, 2), (3, 2, 0), (3, 2, 1), (3, 2, 1, 0), (4,), (4, 0), (4, 1), (4, 1, 0), (4, 2), (4, 2, 0), (4, 2, 1), (4, 2, 1, 0), (4, 3), (4, 3, 0), (4, 3, 1), (4, 3, 1, 0), (4, 3, 2), (4, 3, 2, 0), (4, 3, 2, 1), (4, 3, 2, 1, 0)]

>>> list(sorted( combs(range(5)), key=len))
[(), 
 (0,), (1,), (2,), (3,), (4,), 
 (1, 0), (2, 0), (2, 1), (3, 0), (3, 1), (3, 2), (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3), 
 (2, 1, 0), (3, 1, 0), (3, 2, 0), (3, 2, 1), (4, 1, 0), (4, 2, 0), (4, 2, 1), (4, 3, 0), (4, 3, 1), (4, 3, 2), 
 (3, 2, 1, 0), (4, 2, 1, 0), (4, 3, 1, 0), (4, 3, 2, 0), (4, 3, 2, 1), 
 (4, 3, 2, 1, 0)]

>>> len(set(combs(range(5))))
32
4
ninjagecko

Python 3では itertoolsがなければ、次のようなことができます。

def combinations(arr, carry):
    for i in range(len(arr)):
        yield carry + arr[i]
        yield from combinations(arr[i + 1:], carry + arr[i])

最初はcarry = "".です

Itertoolsを使わずに:

def combine(inp):
    return combine_helper(inp, [], [])


def combine_helper(inp, temp, ans):
    for i in range(len(inp)):
        current = inp[i]
        remaining = inp[i + 1:]
        temp.append(current)
        ans.append(Tuple(temp))
        combine_helper(remaining, temp, ans)
        temp.pop()
    return ans


print(combine(['a', 'b', 'c', 'd']))
2

これはどうでしょうリストの代わりに文字列を使用しましたが、文字列はPythonのリストのように扱うことができます。

def comb(s, res):
    if not s: return
    res.add(s)
    for i in range(0, len(s)):
        t = s[0:i] + s[i + 1:]
        comb(t, res)

res = set()
comb('game', res) 

print(res)
2
Apurva Singh

Itertoolsを使用してallの組み合わせを取得する方がはるかに実用的であることがわかりますが、あなたはcan必要に応じてリストを理解するだけで、部分的にこれを達成します。コーディングしたい場合はa lot

2つのペアの組み合わせの場合:

    lambda l: [(a, b) for i, a in enumerate(l) for b in l[i+1:]]


そして、3つのペアの組み合わせでは、次のように簡単です。

    lambda l: [(a, b, c) for i, a in enumerate(l) for ii, b in enumerate(l[i+1:]) for c in l[i+ii+2:]]

import itertools
combs_3 = lambda l: [
    (a, b, c) for i, a in enumerate(l) 
    for ii, b in enumerate(l[i+1:]) 
    for c in l[i+ii+2:]
]
data = ((1, 2), 5, "a", None)
print("A:", list(itertools.combinations(data, 3)))
print("B:", combs_3(data))
# A: [((1, 2), 5, 'a'), ((1, 2), 5, None), ((1, 2), 'a', None), (5, 'a', None)]
# B: [((1, 2), 5, 'a'), ((1, 2), 5, None), ((1, 2), 'a', None), (5, 'a', None)]
2
Cynadyde

Itertoolsからの組み合わせ

import itertools
col_names = ["aa","bb", "cc", "dd"]
all_combinations = itertools.chain(*[itertools.combinations(col_names,i+1) for i,_ in enumerate(col_names)])
print(list(all_combinations))

ありがとう

2
Abhishek

このコードはネストしたリストを使った簡単なアルゴリズムを使っています...

# FUNCTION getCombos: To generate all combos of an input list, consider the following sets of nested lists...
#
#           [ [ [] ] ]
#           [ [ [] ], [ [A] ] ]
#           [ [ [] ], [ [A],[B] ],         [ [A,B] ] ]
#           [ [ [] ], [ [A],[B],[C] ],     [ [A,B],[A,C],[B,C] ],                   [ [A,B,C] ] ]
#           [ [ [] ], [ [A],[B],[C],[D] ], [ [A,B],[A,C],[B,C],[A,D],[B,D],[C,D] ], [ [A,B,C],[A,B,D],[A,C,D],[B,C,D] ], [ [A,B,C,D] ] ]
#
#  There is a set of lists for each number of items that will occur in a combo (including an empty set).
#  For each additional item, begin at the back of the list by adding an empty list, then taking the set of
#  lists in the previous column (e.g., in the last list, for sets of 3 items you take the existing set of
#  3-item lists and append to it additional lists created by appending the item (4) to the lists in the
#  next smallest item count set. In this case, for the three sets of 2-items in the previous list. Repeat
#  for each set of lists back to the initial list containing just the empty list.
#

def getCombos(listIn = ['A','B','C','D','E','F'] ):
    listCombos = [ [ [] ] ]     # list of lists of combos, seeded with a list containing only the empty list
    listSimple = []             # list to contain the final returned list of items (e.g., characters)

    for item in listIn:
        listCombos.append([])   # append an emtpy list to the end for each new item added
        for index in xrange(len(listCombos)-1, 0, -1):  # set the index range to work through the list
            for listPrev in listCombos[index-1]:        # retrieve the lists from the previous column
                listCur = listPrev[:]                   # create a new temporary list object to update
                listCur.append(item)                    # add the item to the previous list to make it current
                listCombos[index].append(listCur)       # list length and append it to the current list

                itemCombo = ''                          # Create a str to concatenate list items into a str
                for item in listCur:                    # concatenate the members of the lists to create
                    itemCombo += item                   # create a string of items
                listSimple.append(itemCombo)            # add to the final output list

    return [listSimple, listCombos]
# END getCombos()
2
TiPS

これがitertools.combinationsの2つの実装です。

リストを返すもの

def combinations(lst, depth, start=0, items=[]):
    if depth <= 0:
        return [items]
    out = []
    for i in range(start, len(lst)):
        out += combinations(lst, depth - 1, i + 1, items + [lst[i]])
    return out

ジェネレータを返します

def combinations(lst, depth, start=0, prepend=[]):
    if depth <= 0:
        yield prepend
    else:
        for i in range(start, len(lst)):
            for c in combinations(lst, depth - 1, i + 1, prepend + [lst[i]]):
                yield c

Prepend引数は静的で呼び出しごとに変わるわけではないため、これらにヘルパー関数を提供することをお勧めします。

print([c for c in combinations([1, 2, 3, 4], 3)])
# [[1, 2, 3], [1, 2, 4], [1, 3, 4], [2, 3, 4]]

# get a hold of prepend
prepend = [c for c in combinations([], -1)][0]
prepend.append(None)

print([c for c in combinations([1, 2, 3, 4], 3)])
# [[None, 1, 2, 3], [None, 1, 2, 4], [None, 1, 3, 4], [None, 2, 3, 4]]

これは非常に表面的なケースですが、申し訳ありませんが安全です。

2
Modar

これは私の実装です

    def get_combinations(list_of_things):
    """gets every combination of things in a list returned as a list of lists

    Should be read : add all combinations of a certain size to the end of a list for every possible size in the
    the list_of_things.

    """
    list_of_combinations = [list(combinations_of_a_certain_size)
                            for possible_size_of_combinations in range(1,  len(list_of_things))
                            for combinations_of_a_certain_size in itertools.combinations(list_of_things,
                                                                                         possible_size_of_combinations)]
    return list_of_combinations
1
Andres Ulloa

リスト内包表記を使う:

def selfCombine( list2Combine, length ):
    listCombined = str( ['list2Combine[i' + str( i ) + ']' for i in range( length )] ).replace( "'", '' ) \
                     + 'for i0 in range(len( list2Combine ) )'
    if length > 1:
        listCombined += str( [' for i' + str( i ) + ' in range( i' + str( i - 1 ) + ', len( list2Combine ) )' for i in range( 1, length )] )\
            .replace( "', '", ' ' )\
            .replace( "['", '' )\
            .replace( "']", '' )

    listCombined = '[' + listCombined + ']'
    listCombined = eval( listCombined )

    return listCombined

list2Combine = ['A', 'B', 'C']
listCombined = selfCombine( list2Combine, 2 )

出力は以下のようになります。

['A', 'A']
['A', 'B']
['A', 'C']
['B', 'B']
['B', 'C']
['C', 'C']
1
zmk
def combinations(iterable, r):
# combinations('ABCD', 2) --> AB AC AD BC BD CD
# combinations(range(4), 3) --> 012 013 023 123
pool = Tuple(iterable)
n = len(pool)
if r > n:
    return
indices = range(r)
yield Tuple(pool[i] for i in indices)
while True:
    for i in reversed(range(r)):
        if indices[i] != i + n - r:
            break
    else:
        return
    indices[i] += 1
    for j in range(i+1, r):
        indices[j] = indices[j-1] + 1
    yield Tuple(pool[i] for i in indices)


x = [2, 3, 4, 5, 1, 6, 4, 7, 8, 3, 9]
for i in combinations(x, 2):
    print i
0
Anoop

私がそうであったように、誰かが逆のリストを探しているなら:

stuff = [1, 2, 3, 4]

def reverse(bla, y):
    for subset in itertools.combinations(bla, len(bla)-y):
        print list(subset)
    if y != len(bla):
        y += 1
        reverse(bla, y)

reverse(stuff, 1)
0
Expat C