Pythonで辞書リストのすべての組み合わせを生成する方法｜itertools.productの活用

辞書リストのすべての組み合わせを表示したい場合、シンプルなリスト内包表記と「zip」メソッド、さらに「product」メソッドを組み合わせることで実現できます。

itertools.productは複数のイテラブルの直積（デカルト積）を求めるための標準ライブラリの関数です。これを活用すると、各キーに対して値の候補を網羅的に割り当てた辞書を簡単に生成できます。

以下に具体的な実装例を示します。

サンプルコード

from itertools import product

my_list_1 = ["python", "is", "fun"]
my_list_2 = [24, 15]

print("The first list is :")
print(my_list_1)
print("The second list is :")
print(my_list_2)

temp = product(my_list_2, repeat = len(my_list_1))

my_result = [{key : value for (key , value) in zip(my_list_1, element)} for element in temp]

print("The result is :")
print(my_result)

実行結果

The first list is :
['python', 'is', 'fun']
The second list is :
[24, 15]
The result is :
[{'python': 24, 'is': 24, 'fun': 24}, {'python': 24, 'is': 24, 'fun': 15}, {'python': 24, 'is': 15, 'fun': 24}, {'python': 24, 'is': 15, 'fun': 15}, {'python': 15, 'is': 24, 'fun': 24}, {'python': 15, 'is': 24, 'fun': 15}, {'python': 15, 'is': 15, 'fun': 24}, {'python': 15, 'is': 15, 'fun': 15}]

コードの解説

• まず、必要なパッケージであるitertools.productを環境にインポートします。

• キーとなる文字列のリストと、値の候補となるリストの2つを定義し、コンソールに表示します。

• 「product」メソッドを使用して値のリストの直積を計算します。「repeat」引数にキーリストの長さを指定することで、各キーに対応する値の組み合わせをすべて生成しています。

• この直積の結果は変数に代入されます。

• リスト内包表記で直積の各要素を反復処理しながら、「zip」メソッドによってキーのリストと値の組み合わせをペア化し、辞書内包表記で辞書を作成します。

• 生成された辞書のリストは変数に代入され、最終的にコンソールへ出力されます。

組み合わせの総数について

値の候補が n 個、キーが m 個ある場合、生成される辞書の組み合わせの総数は n^m となります。上記の例では値が2種類、キーが3つのため、2³＝8通りの辞書が出力されています。

なお、キーや値の候補が増えると組み合わせの数は指数関数的に増加するため、大規模なデータを扱う場合はメモリ使用量に注意が必要です。productはイテレータを返すため、リスト化せずにそのまま反復処理すればメモリを節約できます。