Python3不使用itertools实现二维矩阵跨子列表的全组合生成

你要实现的逻辑本质是多列表的笛卡尔积，由于输入二维数组的子列表数量不固定，硬写固定层数的嵌套循环不仅适配性差，还很容易出现逻辑错位。你之前的代码输出不对，核心问题是没有做组合状态的累积拼接，反复向同一个列表对象追加元素，才会出现输出长度不对、元素重复的问题。

实现逻辑 #

全程用可适配任意子列表数量的循环完成，不需要硬写多层嵌套：

1. 初始化组合集合为空：还没处理任何子列表时，初始组合就是空列表组成的集合[[]]
2. 逐个处理二维数组里的每一个子列表：把上一步已经生成的所有中间组合，和当前子列表的每一个元素做拼接，生成这一轮对应的全新组合集合
3. 所有子列表处理完成后，得到的结果就是全部的全组合项

完整可运行代码 #

def get_full_combinations(input_arr):
    res = [[]]
    for sub_list in input_arr:
        round_res = []
        # 遍历之前已生成的所有组合，和当前子列表的元素拼接
        for exist_combo in res:
            for elem in sub_list:
                round_res.append(exist_combo + [elem])
        res = round_res
    return res

# 测试示例
if __name__ == "__main__":
    test_arr = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
    print(get_full_combinations(test_arr))

运行后输出的结果完全匹配你预期的格式：

[[1, 4, 7], [1, 4, 8], [1, 4, 9], [1, 5, 7], [1, 5, 8], [1, 5, 9], [1, 6, 7], [1, 6, 8], [1, 6, 9], [2, 4, 7], ..., [3, 6, 9]]

场景适配说明 #

这个写法不需要根据输入的子列表数量修改代码：不管输入的二维数组是2个、5个还是10个子列表，循环都会自动跟随子列表的数量逐次处理，和itertools.product的实现逻辑完全一致，且没有引入任何额外模块。

原代码问题拆解 #

你之前的代码逻辑错位主要出在两处：

• 把res = [i]的初始化放在了遍历非首项子列表的循环内部，每碰到一个子列表就把组合重置为只包含首元素的状态，没有保留之前已经生成的拼接结果
• 循环没有按照“每一个已有的旧组合 + 每一个当前元素”的规则生成新组合，反而把当前子列表的所有元素连续追加到同一个res上，最终就输出了元素重复、长度不符合要求的错误结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ejouny