Python で多重ループを回避する

はじめに

以前 Array#product で多重ループを回避しよう という Ruby の記事を投稿しました。この記事では Array#product を利用して多重ループを単一ループに変える¹方法を紹介しています。最近は個人的に Python に傾倒しているので、この言語ではどう書けるかを探ってみました。

変更前のサンプルコード

python

for year in range(2010, 2013):
  for i in range(1, 3):
    for char in ('a', 'b', 'c'):
      print(year, i, char)

stdout

2010 1 a
2010 1 b
2010 1 c
2010 2 a
2010 2 b
2010 2 c
2011 1 a
2011 1 b
2011 1 c
2011 2 a
2011 2 b
2011 2 c
2012 1 a
2012 1 b
2012 1 c
2012 2 a
2012 2 b
2012 2 c

方法 1: itertools.product() を使う

Ruby の Array#product と同様に Python にも itertools.product() というデカルト積 (直積) を求めるための関数があります。

python

from itertools import product

years = range(2010, 2013)
integers = range(1, 3)
chars = ('a', 'b', 'c')

for year, i, char in product(years, integers, chars):
  print(year, i, char)

方法 2: 内包表記を使う

ネストした内包表記も利用できます。

python

years = range(2010, 2013)
integers = range(1, 3)
chars = ('a', 'b', 'c')

combinations = [(year, i, char)
                for year in years
                for i in integers
                for char in chars]

for year, i, char in combinations:
  print(year, i, char)

おまけ: Ruby の場合

ruby

years = Array(2010..2012)
integers = Array(1..2)
chars = Array('a'..'c')

years.product(integers, chars) { |year, i, char| puts("#{year} #{i} #{char}") }

参考

• ジェダイ流・Pythonの内包表記
  • ネストした内包表記について参考にしました。

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1. あくまで見かけ上の話で、ループ構文によるインデントを複数から 1 つにすることです。内部的なループ回数や計算量が減るわけではありません。 ↩