Python combinations 函数

Python 常见函数 combinations 详解

✅ 一、概述

Python 中的 combinations 是 itertools 模块下的一个函数，用于生成序列中所有不重复的 r 个元素的组合（不同于排列 permutation，不考虑顺序）。

模块位置：from itertools import combinations
特点：无重复、无顺序

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🧠 二、基本语法

from itertools import combinations

combinations(iterable, r)

• iterable：可迭代对象，如字符串、列表、元组。
• r：每组组合中元素的数量。

返回一个迭代器对象（itertools.combinations），其中包含所有的 r 长度组合。

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🧪 三、基础用法示例

🎯 示例 1：生成列表的所有 2 元组合

from itertools import combinations

data = ['A', 'B', 'C']
result = list(combinations(data, 2))

print(result)  # [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'C')]

🔍 解释：

• 原始列表：['A', 'B', 'C']
• 所有可能的 2 个元素组合（不考虑顺序）：3 种。
• 输出的是元组组成的列表。

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💼 四、企业实战案例

📌 场景 1：多服务器组合测试（运维/测试场景）

企业中有多台服务器，为了测试高可用搭配，需遍历所有 2 台服务器的组合：

from itertools import combinations

servers = ['192.168.1.1', '192.168.1.2', '192.168.1.3']

# 选择任意两台服务器组合进行双机容灾测试
server_pairs = list(combinations(servers, 2))

for pair in server_pairs:
    print(f"Testing redundancy for: {pair}")

✅ 结果输出：

Testing redundancy for: ('192.168.1.1', '192.168.1.2')
Testing redundancy for: ('192.168.1.1', '192.168.1.3')
Testing redundancy for: ('192.168.1.2', '192.168.1.3')

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📌 场景 2：商品搭配推荐系统（电商/算法场景）

在商品推荐中，经常需要生成组合搭配（如套餐）。

from itertools import combinations

products = ['牛排', '红酒', '沙拉', '甜点']

# 生成三件套组合推荐
combos = list(combinations(products, 3))

for combo in combos:
    print(f"推荐套餐：{combo}")

✅ 输出：

推荐套餐：('牛排', '红酒', '沙拉')
推荐套餐：('牛排', '红酒', '甜点')
推荐套餐：('牛排', '沙拉', '甜点')
推荐套餐：('红酒', '沙拉', '甜点')

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🔁 五、与 permutations 的区别

函数名	是否有顺序	是否允许重复元素	示例
combinations	❌ 无顺序	❌ 不重复	AB 与 BA 视为同一组
permutations	✅ 有顺序	❌ 不重复	AB 与 BA 为不同组合

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📎 六、组合数计算公式（C(n, r)）

组合总数计算公式为：

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🛠 七、实际业务进阶技巧

✅ 1. 动态组合数据（生成所有组合）

from itertools import combinations

data = ['A', 'B', 'C', 'D']

# 生成所有可能的组合（1个到len(data)个）
for r in range(1, len(data)+1):
    for combo in combinations(data, r):
        print(combo)

✅ 2. 数据去重后组合（推荐前先去重）

data = ['A', 'B', 'A', 'C', 'B']
unique_data = list(set(data))

result = list(combinations(unique_data, 2))
print(result)

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⚠️ 八、注意事项

• 返回的是一个迭代器，需要 list() 转换。
• 数据中元素不可重复，否则影响结果。
• 不同于 permutations，combinations 顺序不影响组合。
• 大量组合时建议使用生成器，避免内存消耗。

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✅ 九、小练习题

题目：有 5 名员工，需从中任选 3 人组建小组，打印所有可能组合。

from itertools import combinations

employees = ['张三', '李四', '王五', '赵六', '钱七']
teams = list(combinations(employees, 3))

for team in teams:
    print("组合小组：", team)

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📚 十、总结

特性	描述
类型	itertools.combinations
输入	iterable，可迭代对象
输出	所有长度为 r 的组合
是否有顺序	❌ 无顺序
是否有重复组合	❌ 无
使用场景	商品推荐、测试组合、统计分析、AI特征组合