如何使用生成器在Python中获取笛卡尔积？

Question

我正在尝试获取多个数组的笛卡尔积，但这些数组非常大，我正在尝试优化内存使用。我尝试使用以下代码实现生成器，但它只返回某个位置存在一个生成器。

import itertools

x = [[1,2],[3,4]]

def iter_tools(*array):
    yield list(itertools.product(*array))

print(iter_tools(*x))

当我尝试使用return而不是yield时，相同的代码可以正常工作。如何实现一个生成器以获得笛卡尔积？

- Ross Leavitt

---

你的生成器立即实例化了整个产品，完全打败了它的初衷。无论如何，itertools.product(*array)已经是一个高效的迭代器了。没有必要将其包装在一个生成器中。所以只需使用itertools.product(*array)。你的生成器确实起作用，生成器函数返回生成器。看起来你有一个基本的误解。 - undefined

@juanpa 谢谢！我根据你的评论发布了一个答案。 - undefined

Answer 1

简而言之，itertools.product已经是一个迭代器。你不需要再自己编写一个。（生成器是一种迭代器。）例如：

>>> x = [[1, 2], [3, 4]]
>>> p = itertools.product(*x)
>>> next(p)
(1, 3)
>>> next(p)
(1, 4)

---

现在，为了解释一下，你似乎误解了一些基本的东西。一个生成器函数返回一个生成器迭代器。这就是你从打印输出中看到的内容：

>>> iter_tools(*x)
<generator object iter_tools at 0x7f05d9bc3660>

使用list()将迭代器转换为列表。

>>> list(iter_tools(*x))
[[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4)]]

注意它是一个嵌套列表。这是因为您的iter_tools生成一个列表，然后没有其他内容。关于这一点，那部分没有意义，因为将itertools.product转换为列表会破坏迭代器的整个目的-惰性评估。如果您实际上想要从迭代器中产生值，您将使用yield from：

def iter_tools(*array):
    yield from itertools.product(*array)

在这种情况下，iter_tools 是无意义的，但如果您实际使用的 iter_tools 更复杂，那么这可能是您真正想要的。

另请参阅：

• Python 3.3.2+ 中 yield from 和 yield 的区别是什么？
• 如何在 Python 中使用生成器和 yield - Real Python

---

这个答案部分基于juanpa.arrivillaga的评论

- wjandrea

Answer 2

生成器的想法是你不需要像使用list(itertools.product(*array))一样同时进行所有计算。所以你需要一次一个地生成结果。例如，像这样：

def iter_tools(*array):
    for i in array[0]:
        for j in array[1]:
            yield (i, j)

您可以像这样处理每个结果元组：

for tup in iter_tools(*x):
    print(tup)

当然，您可以轻松地调整生成器，使其每次调用产生每一行或每一列。

或者，如果您对itertools提供的内容感到满意：

for i in itertools.product(*x):
    print(i)

你需要的取决于你的使用情况。希望我能帮到你 :)

- cybot

Answer 3

如果你想从笛卡尔积中获取单个项，你需要对该积进行迭代。

import itertools

x = [[1,2],[3,4]]

def iter_tools(*array):
    for a in itertools.product(*array):
        yield a

for a in iter_tools(*x):
    print(a)

- 9mat

---

itertools.product已经是一个迭代器，所以iter_tools就显得毫无意义了。 - undefined