Python 如何从所有排列中生成所有可能的组合？

我有一个Python中

K

元素的所有排列列表，如下所示：

import itertools
perms = list(itertools.permutations(range(K), K))

我想生成一个矩阵（或列表）

M

，包含这些排列的所有可能组合

perms

。此矩阵（或列表）的每个元素的大小为

N

。我该怎么做

例如，对于

K=2

，我会得到

perms=[（0,1）、（1,0）]

。对于

N=3

，我希望：

M = [ [(0, 1), (0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (0, 1), (1, 0)],
      [(0, 1), (1, 0), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1), (0, 1)],
      [(1, 0), (0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (1, 0)] ] = perms

M

是一个包含

8个

列表的列表。每个列表的大小为

N=3

，包含

perms

中的元素

对于

N=2

，我希望：

M = [ [(0, 1), (0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (0, 1), (1, 0)],
      [(0, 1), (1, 0), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1), (0, 1)],
      [(1, 0), (0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (1, 0)] ] = perms

对于

N=1

，我希望：

M = [ [(0, 1), (0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (0, 1), (1, 0)],
      [(0, 1), (1, 0), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1), (0, 1)],
      [(1, 0), (0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (0, 1)],
      [(0, 1), (1, 0)],
      [(1, 0), (0, 1)],
      [(1, 0), (1, 0)] ]

M = [ [(0, 1), (1, 0)] ] = perms

---

我不知道我是否正确地表述了我的问题（我认为它可以重新表述得比这更清楚）。

考虑一下，可能有一种非常简单的方法可以使用

itertools获得您想要的结果。组合
和
集合
：

import itertools
K = 2
N = 3
perms = list(itertools.permutations(range(K), K))
# The order matters so we need to copy the list N times
perms = perms*N 
# Create the combinations
combs = itertools.combinations(perms, N)
# Only keep unique combinations
M = set(combs)

如果要将其作为列表列表，请使用：

M = [list(i) for i in M]

然后返回

[[(1, 0), (0, 1), (0, 1)],
 [(1, 0), (1, 0), (1, 0)],
 [(0, 1), (0, 1), (1, 0)],
 [(0, 1), (1, 0), (1, 0)],
 [(0, 1), (0, 1), (0, 1)],
 [(0, 1), (1, 0), (0, 1)],
 [(1, 0), (0, 1), (1, 0)],
 [(1, 0), (1, 0), (0, 1)]]

您可以使用
itertools
中的
product

from itertools import permutations, product

perms = permutations(range(2))
cartesian_tuples = product(perms, repeat=3)

# (((0, 1), (0, 1), (0, 1)),
#  ((0, 1), (0, 1), (1, 0)),
#  ((0, 1), (1, 0), (0, 1)),
#  ((0, 1), (1, 0), (1, 0)),
#  ((1, 0), (0, 1), (0, 1)),
#  ((1, 0), (0, 1), (1, 0)),
#  ((1, 0), (1, 0), (0, 1)),
#  ((1, 0), (1, 0), (1, 0)))

如果需要多次迭代，可以手动将单个零件转换为列表。当前结构由发电机组成，这些发电机在一次迭代后将耗尽，无法再次使用。如果需要嵌套列表：

cartesian_tuples = map(list, list(product(perms, repeat=3)))

# [[(0, 1), (0, 1), (0, 1)],
#  [(0, 1), (0, 1), (1, 0)],
#  [(0, 1), (1, 0), (0, 1)],
#  [(0, 1), (1, 0), (1, 0)],
#  [(1, 0), (0, 1), (0, 1)],
#  [(1, 0), (0, 1), (1, 0)],
#  [(1, 0), (1, 0), (0, 1)],
#  [(1, 0), (1, 0), (1, 0)]]

在Python3.X中，您必须将其包装在另一个列表调用中，因为
map（…）
返回一个
map
对象

cartesian_tuples = list(map(list, list(product(perms, repeat=3))))

或者，您可以避免所有这些胡说八道，使用列表理解

cartesian_tuples = [[perm for perm in prod] for prod in product(perms, repeat=3)]

但每次需要迭代器时，最好创建一个新的迭代器

def product_of_permutations(n, k):
    return product(permutations(range(k)), repeat=n)

为什么不
[（1,0）、（1,0）、（0,1）]
？当您指定
N
时，当
K
小于
N
时，您如何决定如何填充列表？这是我犯的错误。我将不得不接受一个答案，并重新问我认为的问题。只需更新您的问题。谢谢您的帮助。我很感激。我在这个问题上犯了一个错误。请查看编辑。感谢您的帮助。我很感激。我在这个问题上犯了一个错误。请看编辑。