二次元リストの要素の組み合わせ (一つの要素のリストのみ複数にする)

Question

A, B, CおよびD, E, Fはそれぞれ、百の位、十の位、一の位の数字が入っていてそこから三桁の数字を作ります。

A, B, Cで構成される「146」を基準とします。

AをDに変えた場合の数、BをEに変えた場合の数、CをFに変えた場合の数の組み合わせを入れたリストを作成したいです。

説明が下手なため以下に具体例を示します。

A = [1]
B = [4]
C = [6]

D = [2, 3]
E = [5]
F = [7, 8, 9]
lst = []

このとき

lst=[[2, 4, 6], [3, 4, 6], [1, 5, 6], [1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9]]

というリストを作成したいです。

まず百の位をDから取得し、残りは元のB, Cから取得
次に十の位のみEから取得し、残りは元のA, Cから取得
最後に百の位のみFから取得し、残りは元のB, Cから取得です。
D, Fはそれぞれ複数の要素が存在するため、これらは複数の数字ができます。

やってみたこと

import itertools
A = [1]
B = [4]
C = [6]

D = [2, 3]
E = [5]
F = [7, 8, 9]
lst = []

tar= []
change = []
tar.append(A)
tar.append(B)
tar.append(C)
change.append(D)
change.append(E)
change.append(F)
#print(tar)
i = 0
while i < len(tar):
    copy = tar
    copy[i] =  change[i]
    itr = list(map(list, itertools.product(*copy)))
    for a in itr:
        lst.append(a)
    i+=1
print(lst)

これだとまずはDの要素 + B + C で三桁の数字が含まれたリストを作ったあとに
D + E + Cで作られた数字が出来てしまします。

説明がわかりにくくて申し訳ございません。

よろしくお願いします。

Comments

[TakaiY]

質問は何ですか？

[hirochem]

私のプログラミング能力では答えまでたどり着けそうにないため、私のプログラムのどこを、どのように直せばいいのか教えていただきたいです。

また、より簡単な解法があるならご教示いただければ幸いです。

Answer 1

base が空でない前提がイマイチですが Python3.8 以降で内包表記を使った例です。

A = [1]
B = [4]
C = [6]

D = [2, 3]
E = [5]
F = [7, 8, 9]

lst = [D, E, F]
base = A + B + C

#ans = [v[:i]+[n]+v[i+1:] for i, ls in enumerate(lst) for n in ls if (v:=base[:])]
ans = [base[:i]+[n]+base[i+1:] for i, ls in enumerate(lst) for n in ls]  # 修正
print(ans) # [[2, 4, 6], [3, 4, 6], [1, 5, 6], [1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9]]

Comments

[hirochem]

ansが一行で表記できるとは思っていませんでした。一目では理解できないため、少し考えてみます！ありがとうございます。今後ともよろしくお願いします！

Answer 2

listのみを使った場合です

A = [1]
B = [4]
C = [6]

D = [2, 3]
E = [5]
F = [7, 8, 9]

origin = A+B+C
data = [D,E,F]
dst = []
for index, item in enumerate(data):
    for num in item:
        tmp = origin.copy()
        tmp[index] = num
        dst.append(tmp)

assert dst == [[2, 4, 6], [3, 4, 6], [1, 5, 6], [1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9]]

Comments

[hirochem]

辞書を使わなくてもenumerateを使えばいいんですね！ありがとうございます！

Answer 3

内包表記で1行で作ってみました。(importを入れると2行です)

from itertools import product
lst = [[(A+D)[i], (B+E)[j], (C+F)[k]] for k, j, i in product(range(len(F)+1), range(len(E)+1), range(len(D)+1)) if i+j+k == max(i, j, k) and i+j+k != 0]
print(lst)

実行結果

>>> A = [1]
>>> B = [4]
>>> C = [6]
>>>
>>> D = [2, 3]
>>> E = [5]
>>> F = [7, 8, 9]
>>>
>>> from itertools import product
>>> lst = [[(A+D)[i], (B+E)[j], (C+F)[k]] for k, j, i in product(range(len(F)+1), range(len(E)+1), range(len(D)+1)) if i+j+k == max(i, j, k) and i+j+k != 0]
>>> print(lst)
[[2, 4, 6], [3, 4, 6], [1, 5, 6], [1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9]]

Comments

[hirochem]

全てを一行に収めることが可能なんですか…びっくりしました。
ちょっと見た感じだと理解できないので、コピーして今から理解するように努めます！ありがとうございます。

確認しました！なるほどです。確かにmaxと合計が同じでなければならないから、それを条件に書けばこうなりますね！すごい、の一言です。
またよろしくお願いします。

Answer 4

もう少しスマートな回答がありそうですが、とりあえず回答します。

A = [1]
B = [4]
C = [6]

D = [2, 3]
E = [5]
F = [7, 8, 9]
lst = [[2, 4, 6], [3, 4, 6], [1, 5, 6], [1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9]]

d = {
    0: D,
    1: E,
    2: F,
}
original = A + B + C

result = []
for k, v in d.items():
    for num in v:
        copy_list = original.copy()
        copy_list[k] = num
        result.append(copy_list)

assert lst == result   

Comments

[hirochem]

A,B,Cの方からfor文というよりはD,E,Fから攻めていくのか！と驚きました。上手くいきました。こんなにもすぐに回答していただいてありがとうございます。
今後ともよろしくお願いします。