获取用零填充列表的所有排列

Question

我有一个长度为n的列表ls并且想要获取所有长度为m （其中 m > n）的列表，其中包含相同顺序的ls ，加上 (m - n) 个零，插入到每个可能的位置组合中。

例如： ls = [1, 2, 3]和m = 4应该返回

[[1, 2, 3, 0],
 [1, 2, 0, 3],
 [1, 0, 2, 3],
 [0, 1, 2, 3]]

和ls = [1, 2, 3]和m = 5应该返回

[[1, 2, 3, 0, 0],
 [1, 2, 0, 3, 0],
 [1, 2, 0, 0, 3],
 [1, 0, 2, 3, 0],
 [1, 0, 2, 0, 3],
 [1, 0, 0, 2, 3],
 [0, 1, 2, 3, 0],
 [0, 1, 2, 0, 3],
 [0, 1, 0, 2, 3],
 [0, 0, 1, 2, 3]]

解决方案应该是快速和内存高效的——特别是，它应该避免生成重复的解决方案。 任何帮助表示赞赏！

一个有效（但效率低下）的尝试：

ls = [1, 2, 3]
m = 4

from itertools import permutations

n = len(ls)
results = []
for t in set(permutations('1' * n + '0' * (m - n))):
    idxs = [i for i, j in enumerate(t) if j == '1']
    result = [0] * m
    for idx, value in zip(idxs, ls):
        result[idx] = value
    results.append(result)

Answer 1

使用itertools.combinations生成每个位置组合以插入零。 然后使用列表推导选择 0 或下一个原始元素来构建新列表。

# Pad list orig with zeroes, out to "m" total elements.
from itertools import combinations

orig = [1, 2, 3]
m = 5
n = len(orig)

padded = []

for pad_idx in combinations(range(m), m-n):
    t = orig[:]
    padded.append( [0 if i in pad_idx else t.pop(0)
                    for i in range(m)] )

print(padded)

输出（格式化的可读性）：

[[0, 0, 1, 2, 3], 
 [0, 1, 0, 2, 3], 
 [0, 1, 2, 0, 3], 
 [0, 1, 2, 3, 0], 
 [1, 0, 0, 2, 3], 
 [1, 0, 2, 0, 3], 
 [1, 0, 2, 3, 0], 
 [1, 2, 0, 0, 3], 
 [1, 2, 0, 3, 0], 
 [1, 2, 3, 0, 0]]