如何保留字典键的同时生成各键对应列表值的笛卡尔积？

可以用Python标准库中的itertools.product来实现这个需求，不管字典有多少个键都能适用，具体步骤如下：

实现代码 #

import itertools

dicts = {
    "d1": ["d1_value", "d1_value2"],
    "d2": ["d2_value", "d2_value2"]
}

# 提取字典的键和对应的值列表
keys = list(dicts.keys())
value_lists = list(dicts.values())

# 生成所有值的笛卡尔积
product_results = itertools.product(*value_lists)

# 将每个笛卡尔积元组转换为带原键的字典
result = [dict(zip(keys, item)) for item in product_results]

运行结果 #

[
    {"d1": "d1_value", "d2": "d2_value"},
    {"d1": "d1_value", "d2": "d2_value2"},
    {"d1": "d1_value2", "d2": "d2_value"},
    {"d1": "d1_value2", "d2": "d2_value2"}
]

原理说明 #

1. 先提取字典的键和值列表，确保键与对应值列表的顺序完全匹配；
2. itertools.product(*value_lists)会将所有值列表的元素进行笛卡尔积组合，返回一个包含所有组合元组的迭代器；
3. 用zip(keys, item)把每个元组的元素和对应的键一一配对，再通过dict()转换成字典，最后用列表推导式生成最终结果列表。

多键场景验证 #

如果字典包含更多键，比如3个键的情况：

dicts = {
    "a": [1, 2],
    "b": ["x", "y"],
    "c": [True, False]
}

运行代码后会生成8个字典，每个都是三个键值对的完整组合，完全满足需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lupzoh