一、說明
本文的直接起因是上周公司的一個比賽用到了排列組合，之前沒用過，這里記一記。
本文說的排列組合是借助itertools實現，而不是自己寫代碼實現。
itertools的其他一些函數還是比較有意思的，所以在最后也會做下簡單的介紹。
二、排列組合實現
| 功能需求 | 總數算法 | 實現函數 | 示例 | 示例輸出 |
| 元素可重復使用的排列 | n的m次方 | product(*iterables, repeat=1) | product('ABCD', repeat=2) | AA AB AC AD BA BB BC BD CA CB CC CD DA DB DC DD |
| 元素不可重復使用的排列 | A n m | permutations(iterables, r=None) | permutations('ABCD', 2) | AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DC |
| 元素可重復使用的組合 | C n m + n | combinations_with_replacement(iterable, r) | combinations_with_replacement('ABCD', 2) | AA AB AC AD BB BC BD CC CD DD |
| 元素不可重復使用的組合 | C n m | combinations(iterable, r) | combinations('ABCD', 2) | AB AC AD BC BD CD |
說明：
1. 上邊函數的第一個參數iterables表示可迭代的對象，包括字符串、列表等等。所以排列組合的元素如果不是字母而是字符串也是可以的，如permutations(['AB', 'CD', 'EFG'], 2)。
2. 上邊函數的第二個參數都是參與排列組合的元素個數。
三、itertools其他函數
3.1 無窮類函數
| 功能 | 實現函數 | 示例 | 示例輸出 |
| 從某個數開始，按給定步長一直數下去 | count(start=0, step=1) | count(10, 2) | 10 12 14 ... |
| 不斷循環輸出給出的元素 | cycle(iterable) | cycle('ABC') | A B C A B C ... |
| 不斷重復/重復給定次數給定元素 | repeat(object[, times]) | repeat(10, 3) | 10 10 10 |
3.2 分組遍歷函數---groupby()
假設我們有一個如下字典組成的列表，列表中每個字典記錄了每個學生的一門課程成績，在遍歷時我們想先打印A同學的各科成績，再打印B同學的各科成績。這時就可借助groupby()函數實現這個需求。
from itertools import groupby student_score_dict_list = [ { "student_name": "A", "course_name": "語文", "scores": 80 }, { "student_name": "B", "course_name": "數學", "scores": 91 }, { "student_name": "B", "course_name": "語文", "scores": 90 }, { "student_name": "A", "course_name": "數學", "scores": 81 }, ] # 定義一個函數，這個函數的作用是傳給他一個值，它返回代表這個值的值或表表參與比較等操作 # 如果是列表那就先按第一個排，第一個值相同再按第二個值排 # 用lambda表達示還是用def效果一樣的 # 排序使用的選取代表值的方法，我們先以學生名排序，再以課程名排序 # 這里有點小尷尬的是在編碼上“數學”比“語文”小，所以“數學”會排前面；如果是數值可以在前面加個負號，字符串還不好處理 sort_key_func = lambda x: (x["student_name"], x["course_name"]) # 分組時使用的選取代表值的方法，我們先以學生名進行分組 groupby_key_func = lambda x: x["student_name"] sorted_student_score_dict_list = sorted(student_score_dict_list, key=sort_key_func) groupby_student_score_dict_list = groupby(sorted_student_score_dict_list, key=groupby_key_func) for student, one_student_score_dict_list in groupby_student_score_dict_list: print(f"{student} scores: ") for student_score_dict in one_student_score_dict_list: print(f"\t{student_score_dict['course_name']}: {student_score_dict['scores']}")
實現效果如下：
參考：
https://docs.python.org/3/library/itertools.html#module-itertools