¿Cómo puedo hacer una pirámide for-loop más concisa en Python? [duplicar]

Esta pregunta ya tiene una respuesta aquí:

En mecánica sólida, a menudo uso Python y escribo código que se parece a lo siguiente: 

for i in range(3):
    for j in range(3):
        for k in range(3):
            for l in range(3):
                # do stuff

Hago esto muy a menudo que empiezo a preguntarme si hay una manera más concisa de hacer esto. El inconveniente del código actual es: si cumplo con PEP8, entonces no puedo exceder el límite de 79 caracteres por línea, y no queda demasiado espacio, especialmente si esto está de nuevo en una función de una clase.

Author: Kasrâmvd, 2015-02-07
Source

4 answers

Basado en lo que quieres hacer, puedes usar el itertools módulo para minimizar los bucles for (o zip).En este caso itertools.product crearía lo que has hecho con los 4 bucles: 

>>> list(product(range(3),repeat=4))
[(0, 0, 0, 0), (0, 0, 0, 1), (0, 0, 0, 2), (0, 0, 1, 0), (0, 0, 1, 1),
 (0, 0, 1, 2), (0, 0, 2, 0), (0, 0, 2, 1), (0, 0, 2, 2), (0, 1, 0, 0),
 (0, 1, 0, 1), (0, 1, 0, 2), (0, 1, 1, 0), (0, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 2),
 (0, 1, 2, 0), (0, 1, 2, 1), (0, 1, 2, 2), (0, 2, 0, 0), (0, 2, 0, 1),
 (0, 2, 0, 2), (0, 2, 1, 0), (0, 2, 1, 1), (0, 2, 1, 2), (0, 2, 2, 0),
 (0, 2, 2, 1), (0, 2, 2, 2), (1, 0, 0, 0), (1, 0, 0, 1), (1, 0, 0, 2),
 (1, 0, 1, 0), (1, 0, 1, 1), (1, 0, 1, 2), (1, 0, 2, 0), (1, 0, 2, 1),
 (1, 0, 2, 2), (1, 1, 0, 0), (1, 1, 0, 1), (1, 1, 0, 2), (1, 1, 1, 0),
 (1, 1, 1, 1), (1, 1, 1, 2), (1, 1, 2, 0), (1, 1, 2, 1), (1, 1, 2, 2),
 (1, 2, 0, 0), (1, 2, 0, 1), (1, 2, 0, 2), (1, 2, 1, 0), (1, 2, 1, 1),
 (1, 2, 1, 2), (1, 2, 2, 0), (1, 2, 2, 1), (1, 2, 2, 2), (2, 0, 0, 0),
 (2, 0, 0, 1), (2, 0, 0, 2), (2, 0, 1, 0), (2, 0, 1, 1), (2, 0, 1, 2),
 (2, 0, 2, 0), (2, 0, 2, 1), (2, 0, 2, 2), (2, 1, 0, 0), (2, 1, 0, 1),
 (2, 1, 0, 2), (2, 1, 1, 0), (2, 1, 1, 1), (2, 1, 1, 2), (2, 1, 2, 0),
 (2, 1, 2, 1), (2, 1, 2, 2), (2, 2, 0, 0), (2, 2, 0, 1), (2, 2, 0, 2),
 (2, 2, 1, 0), (2, 2, 1, 1), (2, 2, 1, 2), (2, 2, 2, 0), (2, 2, 2, 1),
 (2, 2, 2, 2)]

Y en tu código puedes hacer: 

for i,j,k,l in product(range(3),repeat=4):
    #do stuff

Esta función es equivalente al siguiente código, excepto que la implementación real no acumula resultados intermedios en la memoria: 

def product(*args, **kwds):
    # product('ABCD', 'xy') --> Ax Ay Bx By Cx Cy Dx Dy
    # product(range(2), repeat=3) --> 000 001 010 011 100 101 110 111
    pools = map(tuple, args) * kwds.get('repeat', 1)
    result = [[]]
    for pool in pools:
        result = [x+[y] for x in result for y in pool]
    for prod in result:
        yield tuple(prod)

Edit: Como dice @ PeterE en el comentario product() se puede usar incluso si los rangos tienen una longitud diferente: 

product(range(3),range(4),['a','b','c'] ,some_other_iterable)
 119
Author: Kasrâmvd,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/ajaxhispano.com/template/agent.layouts/content.php on line 61
2015-03-22 17:14:14

La idea de usar itertools.product es buena. Aquí hay un enfoque más general que admitirá rangos de diferentes tamaños.

from itertools import product

def product_of_ranges(*ns):
    for t in product(*map(range, ns)):
        yield t

for i, j, k in product_of_ranges(4, 2, 3):
    # do stuff
 15
Author: FMc,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/ajaxhispano.com/template/agent.layouts/content.php on line 61
2015-02-07 22:08:47

No será más conciso, ya que le costará una función de generador, pero al menos no le molestará PEP8 :

def tup4(n):
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            for k in range(n):
                for l in range(n):
                    yield (i, j, k, l)

for (i, j, k, l) in tup4(3):
    # do your stuff

(en python 2.x debe usar xrange en lugar de range en la función del generador)

EDITAR:

El método anterior debe estar bien cuando se conoce la profundidad de la pirámide. Pero también puede hacer un generador genérico de esa manera sin ningún módulo externo :

def tup(n, m):
    """ Generate all different tuples of size n consisting of integers < m """
    l = [ 0 for i in range(n)]
    def step(i):
        if i == n : raise StopIteration()
        l[i] += 1
        if l[i] == m:
            l[i] = 0
            step(i+ 1)
    while True:
        yield tuple(l)
        step(0)

for (l, k, j, i) in tup(4, 3):
    # do your stuff

(Usé (l, k, j, i) porque en el generador anterior, el primer índice varía primero)

 13
Author: Serge Ballesta,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/ajaxhispano.com/template/agent.layouts/content.php on line 61
2015-02-08 13:04:22

Esto es equivalente: 

for c in range(3**4):
    i = c // 3**3 % 3
    j = c // 3**2 % 3
    k = c // 3**1 % 3
    l = c // 3**0 % 3
    print(i,j,k,l)

Si estás haciendo esto todo el tiempo, considera usar un generador general para ello: 

def nestedLoop(n, l):
    return ((tuple((c//l**x%l for x in range(n-1,-1,-1)))) for c in range(l**n))

for (a,b,c,d) in nestedLoop(4,3):
    print(a,b,c,d)
 8
Author: L3viathan,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/ajaxhispano.com/template/agent.layouts/content.php on line 61
2015-02-07 22:22:15