在Python中嵌套循環縮減的替代方案

Question

我在使用此代碼時需要一些實際編碼，它需要封閉循環中的所有變量。我在想，如果迭代必須進行的範圍是相同的，那麼必須採用另一種方式，縮進和對所有變量的訪問權限相同。

是否有具有

• 少縮進到這樣的嵌套循環的替代
• 訪問變量以相同的順序在封閉範圍

的代碼：

import itertools 
import time 

#My Way 
s = time.time() 
sums_pyramid = [0] * 36 
for i in xrange(1,5): 
    for j in xrange(1,5): 
     for k in xrange(1,5): 
      for l in xrange(1,5): 
       for m in xrange(1,5): 
        for n in xrange(1,5): 
         for o in xrange(1,5): 
          for p in xrange(1,5): 
           for q in xrange(1,5): 
            sums_pyramid[i+j+k+l+m+n+o+p+q - 1] += 1 
print (time.time() - s) 


#Lattyware's suggested way 
s = time.time() 
sums_pyramid = [0] * 36 
for i,j,k,l,m,n,o,p,q in itertools.product(xrange(1,5), repeat = 9): 
    sums_pyramid[i+j+k+l+m+n+o+p+q - 1] += 1 
print (time.time() - s) 

時間結果

#My way 
0.259999990463 
#Lattyware's suggested way 
0.310000181198 

EDIT2：

後Lattyware建議，而不是使用time模塊，我應該使用timeit模塊我得到這些結果

新代碼：

import itertools 

def p(): 
    #My Way 
    sums_pyramid = [0] * 36 
    for i in xrange(1,5): 
     for j in xrange(1,5): 
      for k in xrange(1,5): 
       for l in xrange(1,5): 
        for m in xrange(1,5): 
         for n in xrange(1,5): 
          for o in xrange(1,5): 
           for p in xrange(1,5): 
            for q in xrange(1,5): 
             sums_pyramid[i+j+k+l+m+n+o+p+q - 1] += 1 


def q(): 
    #Lattyware's suggested way 
    sums_pyramid = [0] * 36 
    for i,j,k,l,m,n,o,p,q in itertools.product(xrange(1,5), repeat = 9): 
     sums_pyramid[i+j+k+l+m+n+o+p+q - 1] += 1 

if __name__ == '__main__': 
    times = 10 
    from timeit import Timer 
    print Timer(p, 'gc.enable()').timeit(number = times) 

    print Timer(q, 'gc.enable()').timeit(number = times) 

新的調速：

1.60324387493 
1.28266455309 

這些顯示Lattyware的代碼更好。

Answer 1

假設（如你的例子）這些循環都是獨立於父循環的，你需要itertools.product()。

import itertools 

for i, j, k, l, m, n, o, p, q in itertools.product(xrange(1, 5), repeat=9): 
    ... 

這裏我使用了repeat關鍵字參數速記，在您的示例中，iterables都是相同的，但你也可以通過它的多個iterables如果您iterables都不盡相同。

它也會比許多嵌套循環更有效率。請注意，可能有更好的解決方案來解決您的問題 - 因爲迭代這麼多嵌套循環很可能是迭代量很大，因此非常緩慢。另外，如果你的循環依賴於它們的父循環或類似的東西（因爲product()不適合），你可以定義一些函數來採取一些繁重的嵌套並將其抽象出來。

for i in xrange(1,5): 
    for j in xrange(1,5): 
     for k in xrange(1,5): 
      for l in xrange(1,5): 
       for m in xrange(1,5): 
        inner_loops(i, j, k, l, m) 

def inner_loops(i, j, k, l, m): 
    for n in xrange(1,5): 
     for o in xrange(1,5): 
      for p in xrange(1,5): 
       for q in xrange(1,5): 
        pass 

這將超過product()表現更差，並且不太可讀的，但可能是必要的，視情況而定。自然地，您可以根據需要使用盡可能多的功能，以根據需要減少嵌套。作爲最後一點，我假設你使用範圍作爲一個簡單的例子，但是如果你打算使用索引來遍歷數據結構，那麼不要！它很難閱讀，不靈活和緩慢。直接在數據結構本身上循環 - 這些方法將以這種方式正常工作（實際上更好）。