合并itertools.product的结果？

Question

我正在尝试用 itertools.product 创建一个从 0-9999 的数字列表。我可以通过以下方式创建一个从 0000-9999 的列表：

numbers = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9']
itertools.product(numbers,numbers,numbers,numbers)

我希望得到像 0001 这样的条目，但我也想要 001、01 和 1 这些形式。

那么，最有效的方法是什么呢？我应该调用 itertools.product(numbers,numbers,numbers) 和 itertools.product(numbers,numbers)，然后把这些结果和原来的结合起来，还是有更简单的方法呢？

如果我需要再调用两个其他的函数并进行合并，有人能告诉我该怎么做吗？我尝试使用 .append()，但出现了这个错误：

'itertools.product' object has no attribute 'append'

谢谢大家的帮助。

Answer 1

对现有答案的性能提升：

from itertools import chain, product

list(map(''.join, chain.from_iterable(product(numbers, repeat=i) for i in range(1, 5))))
# Or on Python 3.5+ with additional unpacking generalizations:
[*map(''.join, chain.from_iterable(product(numbers, repeat=i) for i in range(1, 5)))]

如果你只是遍历结果，可以省略 list() 或 [*...] 的包装。

在 CPython 这个参考解释器上，性能会显著提升（虽然在这个例子中提升不大，但对于更大的数据集来说效果会非常明显），原因如下：

1. 大部分工作都转移到了 C 语言层面，这样就避免了字节码解释器的循环开销。
2. product 有一个优化，可以重用结果中的 tuple（这意味着在请求下一个结果时，不需要设置大部分值），前提是没有引用存在。这个优化在列表推导和生成表达式中不可用，因为它们的循环结构会让结果的 tuple 保持引用，直到判断是否可以重用这个 tuple。而 map(''.join 则避免了这个问题（它只在调用映射函数时保持对 tuple 的引用，之后就丢弃了它）。

即使在这个例子中，速度提升也是相当显著的，具体的提升通过 ipython 的微基准测试得以证明（在这个例子中，使用的是 Linux x64 3.6 版本）：

>>> %timeit -r5 [''.join(p) for n in range(1, 5) for p in product(nums, repeat=n)]
24.9 μs ± 95.2 ns per loop (mean ± std. dev. of 5 runs, 10000 loops each)
>>> %timeit -r5 list(map(''.join, chain.from_iterable(product(numbers, repeat=i) for i in range(1, 5))))
18.2 μs ± 41.2 ns per loop (mean ± std. dev. of 5 runs, 100000 loops each)

如前所述，这里的提升在百分比上是很大的（大约减少了 27% 的运行时间）；6.7 微秒在整体上看是微不足道的。但如果需要处理的 range 更大，或者要计算的 numbers 集合更大，这个提升就显得更重要了；对于 numbers = '0123456789' 和 range(1, 8)，运行时间从 2.54 秒减少到 1.67 秒；从长远来看，节省的时间大约是三分之一，当总时间以秒为单位计算时，减少三分之一的时间是非常有意义的。

Answer 2

在编程中，有时候我们会遇到一些问题，比如代码运行不正常。这种情况可能是因为代码中有错误，或者是我们没有正确使用某些功能。为了找到问题所在，我们可以使用一些工具和方法来帮助我们调试，也就是找出错误并修复它们。

调试的过程就像是侦探在寻找线索。我们可以逐步检查代码的每一部分，看看哪里出了问题。通常，我们会在代码中添加一些打印语句，这样可以在运行时看到变量的值和程序的执行情况。这就像是在代码中放置了小标记，帮助我们追踪程序的运行路径。

此外，很多编程环境提供了调试工具，可以让我们逐行执行代码，观察每一步的变化。这些工具就像是放大镜，让我们能更清楚地看到代码的细节。

总之，调试是编程中非常重要的一部分，它帮助我们理解代码的运行情况，并找到并修复问题。通过不断练习，我们会变得越来越熟练。

numbers = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9']
list(''.join(subl) for subl in itertools.chain.from_iterable(itertools.product(numbers, repeat=i) for i in range(1,5)))

Answer 3

你可以使用嵌套的列表推导式或者生成器表达式（这里为了显示方便，缩减了一些内容）：

>>> numbers = ['0','1','2']
>>> [''.join(p) for n in range(1,4) for p in product(numbers, repeat=n)]
['0', '1', '2', '00', '01', '02', '10', '11', '12', '20', '21', '22', '000', '001', '002', '010', '011', '012', '020', '021', '022', '100', '101', '102', '110', '111', '112', '120', '121', '122', '200', '201', '202', '210', '211', '212', '220', '221', '222']