我想这是一个学术问题,但是第二个结果对我来说没有意义。它不应该像第一个一样完全空吗?这种行为的原理是什么?
from itertools import product one_empty = [ [1,2], [] ] all_empty = [] print [ t for t in product(*one_empty) ] # [] print [ t for t in product(*all_empty) ] # [()]
更新
感谢您提供所有答案-非常有用。
维基百科对空笛卡尔积的讨论提供了明确的声明:
无集合的笛卡尔乘积是包含空元组的单例集合。
这是一些代码,您可以用来解决sth的深刻见解:
from itertools import product def tproduct(*xss): return ( sum(rs, ()) for rs in product(*xss) ) def tup(x): return (x,) xs = [ [1, 2], [3, 4, 5] ] ys = [ ['a', 'b'], ['c', 'd', 'e'] ] txs = [ map(tup, x) for x in xs ] # [[(1,), (2,)], [(3,), (4,), (5,)]] tys = [ map(tup, y) for y in ys ] # [[('a',), ('b',)], [('c',), ('d',), ('e',)]] a = [ p for p in tproduct( *(txs + tys) ) ] b = [ p for p in tproduct( tproduct(*txs), tproduct(*tys) ) ] assert a == b
从数学的角度来看,无论是什么元素,乘积都不能产生操作 产品 的中性元素。
例如,在整数上,乘法的中性元素为 1 ,因为对于所有整数 a , 1⋅a = a 。因此,整数的空积应为 1 。当实现返回数字列表的乘积的python函数时,这自然发生:
def iproduct(lst): result = 1 for i in lst: result *= i return result
为了使用此算法计算出正确的结果,result需要使用进行初始化1。这导致1在空列表上调用函数时的返回值。
result
1
对于函数的目的,此返回值也是非常合理的。有了良好的乘积函数,先合并两个列表,然后构建元素的乘积,还是先构建两个列表的乘积,然后乘以结果,都没关系:
iproduct(xs + ys) == iproduct(xs) * iproduct(ys)
如果xs或ys为空,则仅当时有效iproduct([]) == 1。
xs
ys
iproduct([]) == 1
现在product()在迭代器上更加复杂。从数学的角度来看product([]),无论如何,这里也应该返回该操作的中性元素。这不是[]因为product([], xs) == [],而中性元素product([], xs) == xs应该成立。事实证明,这[()]也不是中立的要素:
product()
product([])
[]
product([], xs) == []
product([], xs) == xs
[()]
>>> list(product([()], [1,2,3])) [((), 1), ((), 2), ((), 3)]
实际上,product()这根本不是一个非常好的数学产品,因为上述方程式不成立:
product(*(xs + ys)) != product(product(*xs), product(*ys))
产品的每个应用程序都会生成一个附加的元组层,并且没有办法解决这个问题,因此甚至没有真正的中性元素。[()]虽然非常接近,但它不会添加或删除任何元素,只是向每个元素添加一个空元组。
[()]实际上将是这个略微修改的乘积函数的中性元素,该乘积函数仅对元组列表起作用,而不会在每个应用程序上添加其他元组层:
def tproduct(*xss): # the parameters have to be lists of tuples return (sum(rs, ()) for rs in product(*xss))
对于此函数,以上乘积方程式成立:
def tup(x): return (x,) txs = [map(tup, x) for x in xs] tys = [map(tup, y) for y in ys] tproduct(*(txs + tys)) == tproduct(tproduct(*txs), tproduct(*tys))
通过将输入列表打包为元组的附加预处理步骤,可以tproduct()得到与相同的结果product(),但是从数学角度来看,其表现更好。还它的中性元素是[()],
tproduct()
因此[()]作为这种列表乘法的中立元素是有意义的。即使它不完全合适,product()它也是此功能的不错选择,因为例如它允许定义tproduct()而无需为空输入引入特殊情况。