【Python】複雑なforループは卒業！itertoolsで多重ループ整理

# ネストが深いと意図が埋もれやすい例
A = [1, 2, 3]
B = [10, 20, 30]

results = []
for a in A:
    for b in B:
        # 条件が増えると読み解きに時間がかかる
        if (a * b) % 2 == 0 and (a + b) <= 25:
            results.append((a, b))

print("ヒットしたペア:", results)

from itertools import product

A = [1, 2, 3]
B = [10, 20, 30]

# 条件は内包表記やifで後段にまとめられるのでスッキリ
results = [(a, b) for a, b in product(A, B) if (a * b) % 2 == 0 and (a + b) <= 25]
print("productを使った結果:", results)

from itertools import product

A = [0, 1]
B = ["a", "b"]
C = [True, False]

# 2 * 2 * 2 = 8通りを順に生成 (イテレータなので必要な分だけ取り出される)
triples = list(product(A, B, C))
print("3集合の直積:", triples)
print("通り数:", len(triples))

from itertools import product

H, W = 2, 3  # 高さ2, 幅3のグリッド
coords = list(product(range(H), range(W)))
print("座標一覧:", coords)

# 実際の走査も1重ループで実行
for i, j in product(range(H), range(W)):
    print(f"セル({i}, {j})を処理中")

from itertools import product

A = [1, 2, 3]
B = [10, 20, 30]
target = (2, 20)

# 1) 従来の2重ループでのbreak (内側しか抜けない例)
visited_nested = []
for a in A:
    for b in B:
        visited_nested.append((a, b))
        if (a, b) == target:
            break  # ここでは内側だけを抜ける
# 期待に反して、a=3 のループが続行される

print("従来の2重ループで訪れた順序:", visited_nested)

# 2) productでのbreak (ループ自体が1つなので全体を止められる)
visited_product = []
for a, b in product(A, B):
    visited_product.append((a, b))
    if (a, b) == target:
        break  # ここで全探索を停止できる

print("productで訪れた順序:", visited_product)

from itertools import chain

nested = [[1, 2], [3], [], [4, 5]]

# 2重ループの代わりに、一列のストリームとして処理できる
flat = list(chain.from_iterable(nested))
print("平坦化:", flat)

# 例えば合計やフィルタも1重ループの感覚で
total = sum(chain.from_iterable(nested))
evens = [x for x in chain.from_iterable(nested) if x % 2 == 0]
print("合計:", total)
print("偶数のみ:", evens)

from itertools import chain

seq1 = [1, 2]
seq2 = range(3, 5)  # 3, 4
seq3 = ("x", "y")

joined = list(chain(seq1, seq2, seq3))
print("順につないだ結果:", joined)

from itertools import permutations, combinations, combinations_with_replacement

items = ["A", "B", "C"]

# 1) 順列: 順序を区別 (r=2 の例)
perms = list(permutations(items, 2))
print("permutations(items, 2):", perms)

# 2) 組み合わせ: 順序を区別しない (r=2 の例)
combs = list(combinations(items, 2))
print("combinations(items, 2):", combs)

# 3) 重複あり組み合わせ: 同じ要素を複数回選べる (r=2 の例)
combs_wr = list(combinations_with_replacement(items, 2))
print("combinations_with_replacement(items, 2):", combs_wr)