python - 遍历动态数量的for循环(Python)

我正在使用python对一些数字进行排序。我想创建一个函数，让我输入一个值(4、8、16、32、64等)，创建一个数字数组，并重新排列其顺序。

我添加了一些图，这些图详细说明了如何确定value = 4和8的顺序。

对于值= 4，应将数组(x = [0，1，2，3])分成两部分([0,1]和[2,3])，然后根据每个数组中的第一个数字([[ 0，2，1，3])。

对于值= 8，数组(x = [0，1，2，3，4，5，6，7])应该分为两个([0，1，2，3]和[4，5，6， 7])。两个数组都应再次分成两部分([0，1，2，3]分成[0,1]和[2,3]，而[4，5，6，7]分成[4,5]和[6， 7])。然后，应根据每个数组中的第一个数字和第二组数组的序列([0、4、2、6、1、5、3、7])将数组进行组合。

我不知道如何处理递归(动态嵌套的循环)。我试图遍历通过拆分数组创建的每个分支。我已经研究过itertools和递归(Function with varying number of For Loops (python))，但无法使其正常工作。在下面，我添加了代码来说明到目前为止的方法。

任何帮助深表感谢。我也愿意接受其他想法来确定顺序。

我正在使用python 2.7.6和numpy。

代码:

import numpy
value = 4
a = []
x = numpy.arange(value)
y = numpy.array_split(x, 2)
for i in range(2):
    for j in y:
        a.append(j.tolist()[i])
print(a)

输出:

[0, 2, 1, 3]

代码:

import numpy
value = 8
a = []
x = numpy.arange(value)
y = numpy.array_split(x, 2)
for i in range(2):
    for h in range(2):
        for j in y:
        z = numpy.array_split(j, 2)
                a.append(z[h][i])
    print(a)

输出:

[0, 4, 2, 6, 1, 5, 3, 7]

值= 16的输出应为[0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7 15]。

最佳答案

这是使用 np.transpose 和 reshaping 的NumPythonic方式-

def seq_pow2(N):
    shp = 2*np.ones(np.log2(N),dtype=int)
    return np.arange(N).reshape(shp).transpose(np.arange(len(shp))[::-1]).ravel()

请注意，.transpose(np.arange(len(shp))[::-1]会简化为.T，所以我们会有一个简化的版本-

def seq_pow2(N):
    shp = 2*np.ones(np.log2(N),dtype=int)
    return np.arange(N).reshape(shp).T.ravel()

您可以通过按ravel中的flattening和fortran这样的列主要顺序执行.ravel('F')/ojit_code来进一步简化和完全替换转置，从而最终使我们-

def seq_pow2(N):
    shp = 2*np.ones(np.log2(N),dtype=int)
    return np.arange(N).reshape(shp).ravel('F')

sample 运行-

In [43]: seq_pow2(4)
Out[43]: array([0, 2, 1, 3])

In [44]: seq_pow2(8)
Out[44]: array([0, 4, 2, 6, 1, 5, 3, 7])

In [45]: seq_pow2(16)
Out[45]: array([ 0,  8,  4, 12,  2, 10,  6, 14,  1,  9,  5, 13,  3, 11,  7, 15])