Python如何实现生成指定嵌套层数r、每层含m个元素的嵌套列表

核心思路 #

你要实现的是r层m叉的嵌套空列表结构，两种最常用的实现方式如下：

• 递归实现：利用递归的终止条件逐层向内生成结构，代码简洁易读，适合r不超过Python默认递归深度（默认1000）的场景
• 迭代实现：从最内层结构向外逐层包裹，没有递归深度限制，适合r极大的场景

代码示例 #

递归版本 #

def generate_nested(r: int, m: int) -> list:
    # 终止条件：嵌套层数只剩1层时，直接返回m个空列表组成的列表
    if r == 1:
        return [[] for _ in range(m)]
    # 每层由m个r-1层的嵌套结构组成
    return [generate_nested(r-1, m) for _ in range(m)]

测试效果：

print(generate_nested(1, 3))
# 输出：[[], [], []]
print(generate_nested(2, 3))
# 输出：[[[], [], []], [[], [], []], [[], [], []]]

迭代版本 #

def generate_nested_iter(r: int, m: int) -> list:
    # 初始化最内层结构
    current = [[] for _ in range(m)]
    # 向外逐层包裹，共需要包裹r-1次
    for _ in range(r-1):
        current = [current.copy() for _ in range(m)]
    return current

注意事项 #

不要使用[[]] * m的写法生成子列表，该写法会让所有子列表指向同一个内存地址，修改任意一个子列表都会同步影响其他所有子列表，必须用列表推导式生成独立的子列表。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mdavies