【Python】リスト内の要素の全ての組み合わせを出力

リスト内の要素の組み合わせを全て知りたい
例えば

['Apple','Orange','Grape']

のリストから

[['Apple'], ['Orange'], ['Grape'], ['Apple', 'Orange'], ['Apple', 'Grape'], ['Orange', 'Grape'], ['Apple', 'Orange', 'Grape']]

という出力を得たいわけです。要素が1つしかない組み合わせもあるし、複数含まれる組み合わせもある。$2^n-1$個の要素をまとめたリストになることはわかるのですが、実際に書こうとしたら躓いてしまった。複雑なネストになりそうじゃないですか。

こういう時に使える標準ライブラリを知りました。
itertools --- 効率的なループ実行のためのイテレータ生成関数

イテレータ	引数	結果
combinations()	p,r	長さrのタプル列、ソートされた順で重複なし

例えば、

test.py

import itertools

lis = [1,2,3,4]
for pair in itertools.combinations(lis, 2):
	print(pair)

上を実行すると以下の結果を得られます。

(1, 2)
(1, 3)
(1, 4)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 4)

一応、引数を変えてもう一回試してみましょう。

test2.py

import itertools

lis = [1,2,3,4]
for team in itertools.combinations(lis, 3):
	print(team)

(1, 2, 3)
(1, 2, 4)
(1, 3, 4)
(2, 3, 4)

itertools.combinations()　では、このようにリストの要素で、任意の要素数での全ての組み合わせパターンを(タプルで)得られます。
ここで、要素数を1からはじめてリスト長までfor文で回せば、最初に欲しかった答えが得られそうです。

all_combinations.py

import itertools

lis=['Apple','Orange','Grape']
result = []
for n in range(1,len(lis)+1):
	for conb in itertools.combinations(lis, n):
	    result.append(list(conb)) #タプルをリスト型に変換
print(result)

実行結果

[['Apple'], ['Orange'], ['Grape'], ['Apple', 'Orange'], ['Apple', 'Grape'], ['Orange', 'Grape'], ['Apple', 'Orange', 'Grape']]

『リーダブルコード』でも言及がありますが、普段から標準ライブラリに目を通す癖をつけておくと、良いコードを書けるんだろうなと思いました。

itertoolsについて他のメソッドも含めてまとめているQiitaの良記事がありますので参考に掲載します。

すごいぞitertoolsくん
itertools、more-itertoolsの紹介

便利だと思った標準ライブラリの紹介でした！