生成正负整数唯一序列的置换

Question

我有一系列数字：

[12,10,6,4,2]

这些数字可以是正的，也可以是负的

这告诉我们有2^5=32种可能的方法，我们可以为任何给定的5个数字序列排列+或-符号

如何生成所有可能的+或-for序列，同时保持这些数字的顺序不变

代码：

combs = itertools.permutations('+++++-----', 5)
combs = list(combs)

values = [12,10,6,4,2]

broadcasted = [tuple(zip(i,values)) for i in combs]

test = set()

for item in broadcasted:
    test.add(item)

print(len(test))
print(test)

输出：

32


{(('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2)),
 (('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2)),  
 (('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2)), 
 (('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2)), 
 (('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2))}

虽然它可以获取所有选项的序列（即5'+'和5'-），以5的序列排列它们，将它们广播到给定的数字，并在一个集合中进行浓缩，但对于10的序列来说，它的计算量太大，需要我们构造300多万个排列。我怎样才能做得更快

Answer 1

你不需要为此进行排列；符号序列是['+', '-']的五个副本的Cartesian product的元素

>>> values = [12, 10, 6, 4, 2]
>>> from itertools import product
>>> for signs in product('+-', repeat=5):
...     t = tuple(zip(signs, values))
...     print(t)
... 
(('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('+', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('+', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('+', 6), ('-', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('+', 4), ('-', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('+', 2))
(('-', 12), ('-', 10), ('-', 6), ('-', 4), ('-', 2))

对于大小为10的序列，笛卡尔乘积将有2个¹⁰=1024个元素，这是完全可行的

Answer 2

我要赌这个结果格式更容易使用（如果不是为你，那么可能是为其他人）

>>> for t in product(*((x, -x) for x in values)):
        print(t)

(12, 10, 6, 4, 2)
(12, 10, 6, 4, -2)
(12, 10, 6, -4, 2)
(12, 10, 6, -4, -2)
(12, 10, -6, 4, 2)
(12, 10, -6, 4, -2)
...
(-12, -10, -6, -4, -2)

例如，您可以轻松地使用它计算所有可能的总和：

>>> set(map(sum, product(*((x, -x) for x in values))))
{34, 2, -6, -30, 6, -26, 10, -22, 14, -18, 18, -14, -34, 22, -2, -10, 26, 30}

正如kaya3所评论的，您甚至可以使用{x, -x}，以便x=0导致{0}。输入中的每一个零将使输出元组的数量减半