Pythonでリストのすべての順列を生成する方法【itertools.permutations活用】

Pythonでリストのすべての順列（並び替えのパターン）を生成したい場合は、標準ライブラリitertoolsモジュールが提供するpermutations()メソッドを使うのが最も簡単です。追加のインストールは不要で、importするだけですぐに利用できます。

基本的な使い方

itertools.permutations()にリストを渡すと、その要素をすべて並び替えた組み合わせをイテレータとして返します。結果をリストとして扱いたい場合は、list()で変換します。

import itertools

perms = list(itertools.permutations([1, 2, 3]))
print(perms)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

[(1, 2, 3), (1, 3, 2), (2, 1, 3), (2, 3, 1), (3, 1, 2), (3, 2, 1)]

ポイント解説

• 戻り値はタプルのイテレータ：permutations()は各順列をタプルとして返します。リスト形式が必要な場合は[list(p) for p in perms]のように変換できます。
• 順列の総数：要素数がn個の場合、順列は n!（階乗）個生成されます。例えば要素が3個なら 3! = 6 通りです。
• 長さを指定可能：第2引数に長さrを指定すると、nPr の部分順列を取得できます。例：itertools.permutations([1, 2, 3], 2)

このように、itertools.permutations()を使えば、順列生成のための複雑な再帰処理を自分で書く必要がなく、簡潔かつ効率的にコードを記述できます。