Python中具有深度参数的嵌套循环

Question

如何制作一个嵌套循环，其中深度是一个参数。我考虑设计一个函数，该函数将深度作为参数。

def make_nested_loops(depth):
    ...

而当depth=3时，结果如下所示：

for i1 in range(10):
    for i2 in range(i1 + 1, 10):
        for i3 in range(i2 + 1, 10):
            # do stuff

目前我已经能够使用字符串构建和exec命令来实现这一点。但我认为有更好、更有效的方法来完成它。

- JJ77

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嵌套循环会增加复杂度。你正在遍历什么，想要实现什么目标？ - J0hn

为什么？内部循环依赖于包含的循环，因此您无法真正将其展平。 - chepner

顺便问一下，make_nested_loops 应该返回什么？循环不是一个对象，而是一种语法结构。或许它应该有第二个参数，这个参数是一个函数，接受一个元组 (i1, i2, ...) 作为参数，在 #do stuff 发生时调用该函数。 - chepner

@chepner 它应该返回一个元组列表或字典，其中每个元组的长度恰好为深度。 - JJ77

Answer 1

我想你最多可以有21个嵌套循环。因此，你可以在函数中有21个嵌套循环，并在每次循环时检查是否达到所需的深度。如果没有达到，则将当前深度变量加一。

- Cary Shindell

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你可以拥有的最大嵌套循环数是21。来源在哪里？ - Right leg

@Rightleg 我认为她可能是对的。我在这里检查了一下(http://bugs.python.org/issue986720)，其中一位作者说20是最大值。虽然我还不是100%确定，但我仍在继续寻找。 - Christian Dean

@ChristianDean 嗯，我刚测试了一下，没错，19可以，但20不行。记录一下，它会出现“SyntaxError: too many statically nested blocks”错误。但是我确实想要一个来源。 - Right leg

实际上我不能给这个答案点赞，因为它并不是对问题的一个好回答，但是我想感谢你让我知道 Python 有这样一个限制。 - Right leg

我的经验告诉我，我曾尝试过创建大量嵌套循环，但当循环超过19次时程序就会崩溃。 - Cary Shindell

Answer 2

一个效率低但简单的方法是使用 itertools.product 并过滤不需要的元组：

def make_tuples(depth, n):
    for i in itertools.product(range(n), repeat=depth):
        if sorted(i) < i:
            continue
        yield i

更有效率的方式是使用递归生成器：

def make_tuples(depth, n, start=0):
    if depth == 0:
        yield ()
    else:
        for x in range(start, n):
            for t in make_tuples(depth - 1, n, x + 1):
                yield (x,) + t

使用它的样子会像这样：

for (i1, i2, i3) in make_tuples(3, 10):
    # do stuff with i1, i2, i3

如果深度确实是动态的，那么你当然不能拆开从make_tuples返回的元组。代码主体将不得不知道如何处理长度固定但未知的元组。

for tpl in make_tuples(n, 10):
    # Do stuff with tpl

- chepner

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不错。谢谢@chepner - JJ77