Подтвердить что ты не робот

Как разбить список на пары всеми возможными способами

У меня есть список (скажем, 6 элементов для простоты)

L = [0, 1, 2, 3, 4, 5]

и я хочу поместить его в пары в ВСЕ возможных способах. Я показываю некоторые конфигурации:

[(0, 1), (2, 3), (4, 5)]
[(0, 1), (2, 4), (3, 5)]
[(0, 1), (2, 5), (3, 4)]

и т.д. Здесь (a, b) = (b, a) и порядок пар не важен, т.е.

[(0, 1), (2, 3), (4, 5)] = [(0, 1), (4, 5), (2, 3)]

Общее количество таких конфигураций 1*3*5*...*(N-1), где N - длина моего списка.

Как я могу написать генератор в Python, который дает мне все возможные конфигурации для произвольного N?

4b9b3361

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Посмотрите itertools.combinations.

[email protected]:~$ python
Python 2.6.5 (r265:79063, Apr 16 2010, 13:57:41) 
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import itertools
>>> list(itertools.combinations(range(6), 2))
[(0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5), (4, 5)]

Ответ 2

Я не думаю, что в стандартной библиотеке есть какая-либо функция, которая делает именно то, что вам нужно. Простое использование itertools.combinations может получить список всех возможных отдельных пар, но фактически не решает проблему всех допустимых комбинаций пар.

Вы можете легко решить эту проблему с помощью:

import itertools
def all_pairs(lst):
    for p in itertools.permutations(lst):
        i = iter(p)
        yield zip(i,i)

Но это даст вам дубликаты, так как обрабатывает (a, b) и (b, a) как разные, а также дает все упорядочения пар. В конце концов, я решил, что проще написать код с нуля, чем пытаться отфильтровать результаты, поэтому здесь правильная функция.

def all_pairs(lst):
    if len(lst) < 2:
        yield []
        return
    if len(lst) % 2 == 1:
        # Handle odd length list
        for i in range(len(lst)):
            for result in all_pairs(lst[:i] + lst[i+1:]):
                yield result
    else:
        a = lst[0]
        for i in range(1,len(lst)):
            pair = (a,lst[i])
            for rest in all_pairs(lst[1:i]+lst[i+1:]):
                yield [pair] + rest

Он рекурсивный, поэтому он сталкивается с проблемами стека с длинным списком, но в остальном делает то, что вам нужно.

>>> for x in all_pairs([0,1,2,3,4,5]):
    print x

[(0, 1), (2, 3), (4, 5)]
[(0, 1), (2, 4), (3, 5)]
[(0, 1), (2, 5), (3, 4)]
[(0, 2), (1, 3), (4, 5)]
[(0, 2), (1, 4), (3, 5)]
[(0, 2), (1, 5), (3, 4)]
[(0, 3), (1, 2), (4, 5)]
[(0, 3), (1, 4), (2, 5)]
[(0, 3), (1, 5), (2, 4)]
[(0, 4), (1, 2), (3, 5)]
[(0, 4), (1, 3), (2, 5)]
[(0, 4), (1, 5), (2, 3)]
[(0, 5), (1, 2), (3, 4)]
[(0, 5), (1, 3), (2, 4)]
[(0, 5), (1, 4), (2, 3)]

Ответ 3

Как насчет этого:

items = ["me", "you", "him"]
[(items[i],items[j]) for i in range(len(items)) for j in range(i+1, len(items))]

[('me', 'you'), ('me', 'him'), ('you', 'him')]

или

items = [1, 2, 3, 5, 6]
[(items[i],items[j]) for i in range(len(items)) for j in range(i+1, len(items))]

[(1, 2), (1, 3), (1, 5), (1, 6), (2, 3), (2, 5), (2, 6), (3, 5), (3, 6), (5, 6)]

Ответ 4

Концептуально похож на ответ @shang, но он не предполагает, что группы имеют размер 2:

import itertools

def generate_groups(lst, n):
    if not lst:
        yield []
    else:
        for group in (((lst[0],) + xs) for xs in itertools.combinations(lst[1:], n-1)):
            for groups in generate_groups([x for x in lst if x not in group], n):
                yield [group] + groups

pprint(list(generate_groups([0, 1, 2, 3, 4, 5], 2)))

Это дает:

[[(0, 1), (2, 3), (4, 5)],
 [(0, 1), (2, 4), (3, 5)],
 [(0, 1), (2, 5), (3, 4)],
 [(0, 2), (1, 3), (4, 5)],
 [(0, 2), (1, 4), (3, 5)],
 [(0, 2), (1, 5), (3, 4)],
 [(0, 3), (1, 2), (4, 5)],
 [(0, 3), (1, 4), (2, 5)],
 [(0, 3), (1, 5), (2, 4)],
 [(0, 4), (1, 2), (3, 5)],
 [(0, 4), (1, 3), (2, 5)],
 [(0, 4), (1, 5), (2, 3)],
 [(0, 5), (1, 2), (3, 4)],
 [(0, 5), (1, 3), (2, 4)],
 [(0, 5), (1, 4), (2, 3)]]

Ответ 5

Мой босс, вероятно, не будет счастлив, я потратил немного времени на эту забавную проблему, но здесь хорошее решение, которое не нуждается в рекурсии, и использует itertools.product. Это объяснялось в докштрине:). Результаты выглядят нормально, но я не слишком много тестировал.

import itertools


def all_pairs(lst):
    """Generate all sets of unique pairs from a list `lst`.

    This is equivalent to all _partitions_ of `lst` (considered as an indexed
    set) which have 2 elements in each partition.

    Recall how we compute the total number of such partitions. Starting with
    a list

    [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    one takes off the first element, and chooses its pair [from any of the
    remaining 5].  For example, we might choose our first pair to be (1, 4).
    Then, we take off the next element, 2, and choose which element it is
    paired to (say, 3). So, there are 5 * 3 * 1 = 15 such partitions.

    That sounds like a lot of nested loops (i.e. recursion), because 1 could
    pick 2, in which case our next element is 3. But, if one abstracts "what
    the next element is", and instead just thinks of what index it is in the
    remaining list, our choices are static and can be aided by the
    itertools.product() function.
    """
    N = len(lst)
    choice_indices = itertools.product(*[
        xrange(k) for k in reversed(xrange(1, N, 2)) ])

    for choice in choice_indices:
        # calculate the list corresponding to the choices
        tmp = lst[:]
        result = []
        for index in choice:
            result.append( (tmp.pop(0), tmp.pop(index)) )
        yield result

ура!

Ответ 6

Попробуйте следующую функцию рекурсивного генератора:

def pairs_gen(L):
    if len(L) == 2:
        yield [(L[0], L[1])]
    else:
        first = L.pop(0)
        for i, e in enumerate(L):
            second = L.pop(i)
            for list_of_pairs in pairs_gen(L):
                list_of_pairs.insert(0, (first, second))
                yield list_of_pairs
            L.insert(i, second)
        L.insert(0, first)

Пример использования:

>>> for pairs in pairs_gen([0, 1, 2, 3, 4, 5]):
...     print pairs
...
[(0, 1), (2, 3), (4, 5)]
[(0, 1), (2, 4), (3, 5)]
[(0, 1), (2, 5), (3, 4)]
[(0, 2), (1, 3), (4, 5)]
[(0, 2), (1, 4), (3, 5)]
[(0, 2), (1, 5), (3, 4)]
[(0, 3), (1, 2), (4, 5)]
[(0, 3), (1, 4), (2, 5)]
[(0, 3), (1, 5), (2, 4)]
[(0, 4), (1, 2), (3, 5)]
[(0, 4), (1, 3), (2, 5)]
[(0, 4), (1, 5), (2, 3)]
[(0, 5), (1, 2), (3, 4)]
[(0, 5), (1, 3), (2, 4)]
[(0, 5), (1, 4), (2, 3)]

Ответ 7

def f(l):
    if l == []:
        yield []
        return
    ll = l[1:]
    for j in range(len(ll)):
        for end in f(ll[:j] + ll[j+1:]):
            yield [(l[0], ll[j])] + end

Использование:

for x in f([0,1,2,3,4,5]):
    print x

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

Ответ 8

Я сделал небольшой набор тестов для всех совместимых решений. Мне пришлось немного изменить функции, чтобы заставить их работать на Python 3. Интересно, что самая быстрая функция в PyPy - это самая медленная функция в Python 2/3 в некоторых случаях.

import itertools 
import time
from collections import OrderedDict

def tokland_org(lst, n):
    if not lst:
        yield []
    else:
        for group in (((lst[0],) + xs) for xs in itertools.combinations(lst[1:], n-1)):
            for groups in tokland_org([x for x in lst if x not in group], n):
                yield [group] + groups

tokland = lambda x: tokland_org(x, 2)

def gatoatigrado(lst):
    N = len(lst)
    choice_indices = itertools.product(*[
        range(k) for k in reversed(range(1, N, 2)) ])

    for choice in choice_indices:
        # calculate the list corresponding to the choices
        tmp = list(lst)
        result = []
        for index in choice:
            result.append( (tmp.pop(0), tmp.pop(index)) )
        yield result

def shang(X):
    lst = list(X)
    if len(lst) < 2:
        yield lst
        return
    a = lst[0]
    for i in range(1,len(lst)):
        pair = (a,lst[i])
        for rest in shang(lst[1:i]+lst[i+1:]):
            yield [pair] + rest

def smichr(X):
    lst = list(X)
    if not lst:
        yield [tuple()]
    elif len(lst) == 1:
        yield [tuple(lst)]
    elif len(lst) == 2:
        yield [tuple(lst)]
    else:
        if len(lst) % 2:
            for i in (None, True):
                if i not in lst:
                    lst = lst + [i]
                    PAD = i
                    break
            else:
                while chr(i) in lst:
                    i += 1
                PAD = chr(i)
                lst = lst + [PAD]
        else:
            PAD = False
        a = lst[0]
        for i in range(1, len(lst)):
            pair = (a, lst[i])
            for rest in smichr(lst[1:i] + lst[i+1:]):
                rv = [pair] + rest
                if PAD is not False:
                    for i, t in enumerate(rv):
                        if PAD in t:
                            rv[i] = (t[0],)
                            break
                yield rv

def adeel_zafar(X):
    L = list(X)
    if len(L) == 2:
        yield [(L[0], L[1])]
    else:
        first = L.pop(0)
        for i, e in enumerate(L):
            second = L.pop(i)
            for list_of_pairs in adeel_zafar(L):
                list_of_pairs.insert(0, (first, second))
                yield list_of_pairs
            L.insert(i, second)
        L.insert(0, first)

if __name__ =="__main__":
    import timeit
    import pprint

    candidates = dict(tokland=tokland, gatoatigrado=gatoatigrado, shang=shang, smichr=smichr, adeel_zafar=adeel_zafar)

    for i in range(1,7):
        results = [ frozenset([frozenset(x) for x in candidate(range(i*2))]) for candidate in candidates.values() ]
        assert len(frozenset(results)) == 1

    print("Times for getting all permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 6-element deck until it is empty")
    times = dict([(k, timeit.timeit('list({0}(range(6)))'.format(k), setup="from __main__ import {0}".format(k), number=10000)) for k in candidates.keys()])
    pprint.pprint([(k, "{0:.3g}".format(v)) for k,v in OrderedDict(sorted(times.items(), key=lambda t: t[1])).items()])

    print("Times for getting the first 2000 permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 52-element deck until it is empty")
    times = dict([(k, timeit.timeit('list(islice({0}(range(52)), 800))'.format(k), setup="from itertools import islice; from __main__ import {0}".format(k), number=100)) for k in candidates.keys()])
    pprint.pprint([(k, "{0:.3g}".format(v)) for k,v in OrderedDict(sorted(times.items(), key=lambda t: t[1])).items()])

    """
    print("The 10000th permutations of the previous series:")
    gens = dict([(k,v(range(52))) for k,v in candidates.items()])
    tenthousands = dict([(k, list(itertools.islice(permutations, 10000))[-1]) for k,permutations in gens.items()])
    for pair in tenthousands.items():
        print(pair[0])
        print(pair[1])
    """

Все они, похоже, генерируют тот же самый порядок, поэтому наборы не нужны, но таким образом это будущее доказательство. Я немного экспериментировал с преобразованием Python 3, не всегда понятно, где построить список, но я попробовал несколько альтернатив и выбрал самый быстрый.

Ниже приведены результаты тестов:

% echo "pypy"; pypy all_pairs.py; echo "python2"; python all_pairs.py; echo "python3"; python3 all_pairs.py
pypy
Times for getting all permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 6-element deck until it is empty
[('gatoatigrado', '0.0626'),
 ('adeel_zafar', '0.125'),
 ('smichr', '0.149'),
 ('shang', '0.2'),
 ('tokland', '0.27')]
Times for getting the first 2000 permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 52-element deck until it is empty
[('gatoatigrado', '0.29'),
 ('adeel_zafar', '0.411'),
 ('smichr', '0.464'),
 ('shang', '0.493'),
 ('tokland', '0.553')]
python2
Times for getting all permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 6-element deck until it is empty
[('gatoatigrado', '0.344'),
 ('adeel_zafar', '0.374'),
 ('smichr', '0.396'),
 ('shang', '0.495'),
 ('tokland', '0.675')]
Times for getting the first 2000 permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 52-element deck until it is empty
[('adeel_zafar', '0.773'),
 ('shang', '0.823'),
 ('smichr', '0.841'),
 ('tokland', '0.948'),
 ('gatoatigrado', '1.38')]
python3
Times for getting all permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 6-element deck until it is empty
[('gatoatigrado', '0.385'),
 ('adeel_zafar', '0.419'),
 ('smichr', '0.433'),
 ('shang', '0.562'),
 ('tokland', '0.837')]
Times for getting the first 2000 permutations of sets of unordered pairs consisting of two draws from a 52-element deck until it is empty
[('smichr', '0.783'),
 ('shang', '0.81'),
 ('adeel_zafar', '0.835'),
 ('tokland', '0.969'),
 ('gatoatigrado', '1.3')]
% pypy --version
Python 2.7.12 (5.6.0+dfsg-0~ppa2~ubuntu16.04, Nov 11 2016, 16:31:26)
[PyPy 5.6.0 with GCC 5.4.0 20160609]
% python3 --version
Python 3.5.2

Итак, я говорю, идите с решением gatoatigrado.

Ответ 9

Нерекурсивная функция для нахождения всех возможных пар, где порядок не имеет значения, т.е. (a, b) = (b, a)

def combinantorial(lst):
    count = 0
    index = 1
    pairs = []
    for element1 in lst:
        for element2 in lst[index:]:
            pairs.append((element1, element2))
        index += 1

    return pairs

Так как он нерекурсивный, вы не будете сталкиваться с проблемами памяти с длинными списками.

Пример использования:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(combinantorial(my_list))
>>>
[(1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5), (4, 5)]

Ответ 10

L = [1, 1, 2, 3, 4]
answer = []
for i in range(len(L)):
    for j in range(i+1, len(L)):
        if (L[i],L[j]) not in answer:
            answer.append((L[i],L[j]))

print answer
[(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4)]

Надеюсь, что это поможет

Ответ 11

Этот код работает, когда длина списка не кратна 2; он использует хак, чтобы заставить его работать. Возможно, есть более эффективные способы сделать это... Это также гарантирует, что пары всегда находятся в кортеже и что он работает, является ли вход списком или кортежем.

def all_pairs(lst):
    """Return all combinations of pairs of items of ``lst`` where order
    within the pair and order of pairs does not matter.

    Examples
    ========

    >>> for i in range(6):
    ...  list(all_pairs(range(i)))
    ...
    [[()]]
    [[(0,)]]
    [[(0, 1)]]
    [[(0, 1), (2,)], [(0, 2), (1,)], [(0,), (1, 2)]]
    [[(0, 1), (2, 3)], [(0, 2), (1, 3)], [(0, 3), (1, 2)]]
    [[(0, 1), (2, 3), (4,)], [(0, 1), (2, 4), (3,)], [(0, 1), (2,), (3, 4)], [(0, 2)
    , (1, 3), (4,)], [(0, 2), (1, 4), (3,)], [(0, 2), (1,), (3, 4)], [(0, 3), (1, 2)
    , (4,)], [(0, 3), (1, 4), (2,)], [(0, 3), (1,), (2, 4)], [(0, 4), (1, 2), (3,)],
     [(0, 4), (1, 3), (2,)], [(0, 4), (1,), (2, 3)], [(0,), (1, 2), (3, 4)], [(0,),
    (1, 3), (2, 4)], [(0,), (1, 4), (2, 3)]]

    Note that when the list has an odd number of items, one of the
    pairs will be a singleton.

    References
    ==========

    http://stackoverflow.com/questions/5360220/
    how-to-split-a-list-into-pairs-in-all-possible-ways

    """
    if not lst:
        yield [tuple()]
    elif len(lst) == 1:
        yield [tuple(lst)]
    elif len(lst) == 2:
        yield [tuple(lst)]
    else:
        if len(lst) % 2:
            for i in (None, True):
                if i not in lst:
                    lst = list(lst) + [i]
                    PAD = i
                    break
            else:
                while chr(i) in lst:
                    i += 1
                PAD = chr(i)
                lst = list(lst) + [PAD]
        else:
            PAD = False
        a = lst[0]
        for i in range(1, len(lst)):
            pair = (a, lst[i])
            for rest in all_pairs(lst[1:i] + lst[i+1:]):
                rv = [pair] + rest
                if PAD is not False:
                    for i, t in enumerate(rv):
                        if PAD in t:
                            rv[i] = (t[0],)
                            break
                yield rv

Ответ 12

Надеюсь, это поможет:

L = [0, 1, 2, 3, 4, 5]

[(i, j) для i в L для j в L]

Выход:

[(0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (3, 0), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (5, 0), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5)]

Ответ 13

Не самый эффективный или быстрый, но, вероятно, самый простой. Последняя строка - это простой способ дедупликации списка в python. В этом случае такие пары, как (0,1) и (1,0), находятся на выходе. Не уверен, если вы рассмотрите эти дубликаты или нет.

l = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
pairs = []
for x in l:
    for y in l:
        pairs.append((x,y))
pairs = list(set(pairs))
print(pairs)

Выход:

[(0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (3, 0), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (5, 0), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5)]