itertools 라이브러리 정리: combinations, permutations, product, combinations_with_replacement

Python의 itertools 라이브러리는 조합과 순열을 비롯해 다양한 경우의 수를 다룰 수 있는 기능을 제공한다.
여기에서는 combinations, permutations, product, combinations_with_replacement의 차이를 정리한다.

1. combinations() (조합)

• 순서 상관없이 n개 중 r개를 선택.
• 같은 원소의 조합은 한 번만 등장함.
  즉, (a, b)와 (b, a)는 같은 것으로 간주됨.

예제 코드

from itertools import combinations

arr = [3, 1, 6, 4]
for items in combinations(arr, 2):  # 2개씩 조합 생성
    print(items)

📌 출력

(3, 1)
(3, 6)
(3, 4)
(1, 6)
(1, 4)
(6, 4)

2. permutations() (순열)

순서를 고려하여 n개 중 r개를 선택.
(a, b)와 (b, a)는 다른 경우로 취급됨.

from itertools import permutations

arr = [3, 1, 6, 4]
for items in permutations(arr, 2):  # 2개씩 순열 생성
    print(items)

📌 출력

(3, 1)
(3, 6)
(3, 4)
(1, 3)
(1, 6)
(1, 4)
(6, 3)
(6, 1)
(6, 4)
(4, 3)
(4, 1)
(4, 6)

3. product() (중복 순열, 데카르트 곱)

중복을 허용하면서 순서를 고려하여 n개 중 r개를 선택.
즉, (a, b)와 (b, a)는 다르며, 자기 자신을 포함한 경우도 가능.

from itertools import product

arr = [3, 1, 6]
for items in product(arr, repeat=2):  # 2개씩 중복 순열 생성
    print(items)
📌 출력

(3, 3)
(3, 1)
(3, 6)
(1, 3)
(1, 1)
(1, 6)
(6, 3)
(6, 1)
(6, 6)

✔ product(arr, repeat=2) → arr에서 2개를 뽑고 중복을 허용.

4. combinations_with_replacement() (중복 조합)

순서는 고려하지 않지만, 같은 원소를 중복 선택할 수 있음.
(a, a), (a, b), (b, b) 같은 조합이 나올 수 있음.

from itertools import combinations_with_replacement

arr = [3, 1, 6]
for items in combinations_with_replacement(arr, 2):  # 2개씩 중복 조합 생성
    print(items)

📌 출력

(3, 3)
(3, 1)
(3, 6)
(1, 1)
(1, 6)
(6, 6)

✔ combinations_with_replacement(arr, 2) → 중복을 허용하지만 순서는 고려하지 않음.

🚀 정리: combinations, permutations, product, combinations_with_replacement 차이점

함수	설명	특징
combinations(arr, r)	조합 (순서 X, 중복 X)	(a, b)와 (b, a)는 같음
permutations(arr, r)	순열 (순서 O, 중복 X)	(a, b)와 (b, a)는 다름
product(arr, repeat=r)	중복 순열 (순서 O, 중복 O)	(a, a), (a, b), (b, a) 가능
combinations_with_replacement(arr, r)	중복 조합 (순서 X, 중복 O)	(a, a), (a, b), (b, b) 가능

✅ combinations() → 순서 X, 중복 X
✅ permutations() → 순서 O, 중복 X
✅ product() → 순서 O, 중복 O
✅ combinations_with_replacement() → 순서 X, 중복 O