Эквивалентная структура вложенной петли с Itertools

Синтаксис синтаксиса Python через свои батареи позволяет выражать выраженную строку кода в читаемом одном слое. Рассмотрим следующие примеры

====================================================|
for a in range(3):                                  |
    for b in range(3):                              |
        for c in range(3):                          |
            print (a,b,c),                          |
-  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -|
for e in product(range(3), repeat=3):               |
    print e,                                        |
====================================================|
for a in range(3):                                  |
    for b in range(a , 3):                          |
        for c in range(b , 3):                      |
            print (a,b,c),                          |
-  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -|
for e in combinations_with_replacement(range(3), 3):|
    print e,                                        |
====================================================|
for a in range(3):                                  |
    for b in range(a + 1, 3):                       |
        for c in range(b + 1, 3):                   |
            print (a,b,c),                          |
-  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -|
for e in combinations(range(3), 3):                 |
    print e,                                        |
====================================================|
for a in range(3):                                  |
    for b in range(3):                              |
        for c in range(3):                          |
            if len(set([a,b,c])) == 3:              |
                print (a,b,c),                      |
-  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -|
for e in permutations(range(3)):                    |
    print e,                                        |
====================================================|

Позднее я закончил с глубоким вложенным зависимым контуром, который я пытался выразить кратко, но не смог

Структура цикла будет следующей:

for a in A():
    for b in B(a):
        for c in C(b):
            foo(a,b,c)

Может ли такая структура быть выражена в эквивалентной нотации itertools?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Нет точного решения itertools, но достаточно простой комбинации функций itertools:

def chain_imap_accumulate(seq, f):
    def acc_f(x):
        for n in f(x[-1]):
            yield x + (n,)
    return chain.from_iterable(imap(acc_f, seq))

def accumulative_product(*generators):
    head, tail = generators[0], generators[1:]
    head = imap(tuple, head())
    return reduce(chain_imap_accumulate, tail, head)

Быстрый тест. Определения:

from itertools import chain, imap, izip
chain_ = chain.from_iterable

def A():
    yield 'A'
    yield 'B'

def B(x):
    yield int(x, 16)
    yield int(x, 16) + 1

def C(x):
    yield str(x) + 'Z'
    yield str(x) + 'Y'

И результат:

>>> list(accumulative_product(A, B, C))
[('A', 10, '10Z'), ('A', 10, '10Y'), 
 ('A', 11, '11Z'), ('A', 11, '11Y'), 
 ('B', 11, '11Z'), ('B', 11, '11Y'), 
 ('B', 12, '12Z'), ('B', 12, '12Y')]

Почти вся сложность возникает из-за накопления входов, как показывает быстрый "вывод" вышеприведенного кода. Окончательные значения (c) могут быть сгенерированы с использованием всего лишь нескольких вложенных конструкций itertools:

>>> list(chain_(imap(C, chain_(imap(B, (A()))))))
['10Z', '10Y', '11Z', '11Y', '11Z', '11Y', '12Z', '12Y']

Это можно обобщить с помощью reduce. Для работы с reduce, chain_imap не может использовать стандартный порядок аргументов imap. Он должен быть заменен:

def chain_imap(seq, f):
    return chain.from_iterable(imap(f, seq))

Это дает те же результаты:

>>> list(reduce(chain_imap, [B, C], A()))
['10Z', '10Y', '11Z', '11Y', '11Z', '11Y', '12Z', '12Y']

Последняя задача заключается в накоплении начальных значений, так что у вас есть доступ к a, b и c. Для этого нужно немного подумать, но реализация довольно проста - нам просто нужно преобразовать f в функцию, которая игнорирует все входные значения, но последние, и добавляет новые значения к полному вводу:

def chain_imap_accumulate(seq, f):
    def acc_f(x):
        for n in f(x[-1]):
            yield x + (n,)
    return chain.from_iterable(imap(acc_f, seq))

Это требует, чтобы первые входы были обернуты в кортежи, поэтому мы сопоставляем a с tuple:

>>> list(reduce(chain_imap_accumulate, [B, C], imap(tuple, A())))
[('A', 10, '10Z'), ('A', 10, '10Y'), 
 ('A', 11, '11Z'), ('A', 11, '11Y'), 
 ('B', 11, '11Z'), ('B', 11, '11Y'), 
 ('B', 12, '12Z'), ('B', 12, '12Y')]

Измените приведенное выше для ясности, и получится код в верхней части этого ответа.

Кстати, chain_imap_accumulate можно переписать немного более коротко, используя ген. Это можно комбинировать с более короткой версией accumulative_product для очень компактного определения (если вас интересует такая вещь). Это также происходит, чтобы полностью исключить зависимость itertools:

def chain_map_accumulate(seq, f):
    return (x + (n,) for x in seq for n in f(x[-1]))

def accumulative_product2(*gens):
    return reduce(chain_map_accumulate, gens[1:], (tuple(x) for x in gens[0]()))

Ответ 2

Нет, но вы можете сделать одно:

def chainGang(steps, currentVars=None):
    thisOne = steps[0]
    if currentVars is None:
        for item in thisOne():
            for gang in chainGang(steps[1:], [item]):
                yield gang
    elif len(steps) == 1:       
        for item in thisOne(currentVars[-1]):
            yield currentVars + [item]
    else:
        for item in thisOne(currentVars[-1]):
            for gang in chainGang(steps[1:], currentVars + [item]):
                yield gang

И затем:

>>> outer = lambda: ["A", "B", "C", "D"]
>>> middle = lambda letter: [letter, letter*2, letter*3]
>>> inner = lambda s: range(len(s)+1)
>>> for a in chainGang([outer, middle, inner]):
...     print a
[u'A', u'A', 0]
[u'A', u'A', 1]
[u'A', u'AA', 0]
[u'A', u'AA', 1]
[u'A', u'AA', 2]
[u'A', u'AAA', 0]
[u'A', u'AAA', 1]
[u'A', u'AAA', 2]
[u'A', u'AAA', 3]
[u'B', u'B', 0]
[u'B', u'B', 1]
[u'B', u'BB', 0]
[u'B', u'BB', 1]
[u'B', u'BB', 2]
[u'B', u'BBB', 0]
[u'B', u'BBB', 1]
[u'B', u'BBB', 2]
[u'B', u'BBB', 3]
[u'C', u'C', 0]
[u'C', u'C', 1]
[u'C', u'CC', 0]
[u'C', u'CC', 1]
[u'C', u'CC', 2]
[u'C', u'CCC', 0]
[u'C', u'CCC', 1]
[u'C', u'CCC', 2]
[u'C', u'CCC', 3]
[u'D', u'D', 0]
[u'D', u'D', 1]
[u'D', u'DD', 0]
[u'D', u'DD', 1]
[u'D', u'DD', 2]
[u'D', u'DDD', 0]
[u'D', u'DDD', 1]
[u'D', u'DDD', 2]
[u'D', u'DDD', 3]