咨询Python代码中itertools.product()与*解包符的使用逻辑

首先明确需求：需要对字典每个key对应的列表做笛卡尔积，每个组合从不同key的列表各取一个元素，拼接输出。示例中的字典d ={'1':['a','b'], '2':['c','d']}的预期输出为ac、ad、bc、bd。

1. 列表推导式的运行逻辑 #

代码中[d[k] for k in sorted(d.keys())]是列表推导式，执行步骤如下：

• 第一步sorted(d.keys())：将字典的所有key按升序排序，示例中得到的结果是['1', '2']
• 第二步遍历排序后的key，取出每个key对应的列表：先取d['1']得到['a','b']，再取d['2']得到['c','d']
• 最终列表推导式的输出结果是[['a','b'], ['c','d']]

2. *符号的作用 #

这里的*是Python的可迭代对象解包运算符，作用是把列表/元组中的每一个元素拆成独立的位置参数传给函数。
itertools.product函数本身要求传入多个独立的可迭代对象作为参数，比如要对['a','b']和['c','d']做笛卡尔积，正确的调用写法是itertools.product(['a','b'], ['c','d'])。
如果不加*直接把列表[['a','b'], ['c','d']]传给product，相当于只传了1个参数，函数会把这个列表当成单个可迭代对象处理，得到的结果不是我们要的字母组合。加了*之后，就等价于把列表里的两个子列表拆成两个独立参数传入，完全符合product的参数要求。

3. 按排序后的key取值的原因 #

作者这么写主要是两个原因：

• 保证顺序稳定：Python3.7之前的版本字典是无序的，直接调用d.values()取到的列表顺序可能和key的顺序不一致，提前对key做排序再取值，能保证每次传入product的列表顺序是固定的，最终生成的组合顺序不会随机变化。
• 扩展性强：如果后续字典新增更多key和对应的列表（比如加'3':['e','f']），这段代码不需要做任何修改，自动会把新增的列表也加入笛卡尔积的计算，不需要手动改product的传参。

简化验证示例 #

你可以跑下面的简化代码观察差异，更快理解逻辑：

import itertools
d ={'1':['a','b'], '2':['c','d']}

# 看列表推导式的结果
print("列表推导式结果：", [d[k] for k in sorted(d.keys())])
# 输出：[['a', 'b'], ['c', 'd']]

# 不加*的错误用法输出
print("不加*的输出：")
for i in itertools.product([d[k] for k in sorted(d.keys())]):
    print(i)
# 输出是两个单独的列表，不是字母组合：
# (['a', 'b'],)
# (['c', 'd'],)

# 加*的正确用法输出
print("加*的输出：")
for i in itertools.product(*[d[k] for k in sorted(d.keys())]):
    print(''.join(i))
# 输出符合预期的字母组合：
# ac
# ad
# bc
# bd

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user12170926