网站开发吧,杭州市住房和城乡建设部网站,wordpress如何布局,深圳高端餐饮设计公司周末闲来无事#xff0c;看到隔壁家的老王在和隔壁家的媳妇玩24点#xff0c;就进屋看了看。发现老王是真不行啊#xff0c;那不行#xff0c;这也不行。
就连个24点都玩不过他媳妇#xff0c;给他媳妇气的#xff0c;啥都不能满足#xff0c;这不能#xff0c;那也不能…周末闲来无事看到隔壁家的老王在和隔壁家的媳妇玩24点就进屋看了看。发现老王是真不行啊那不行这也不行。
就连个24点都玩不过他媳妇给他媳妇气的啥都不能满足这不能那也不能。
我坐下来和他媳妇玩了两把那都是无出其右把把赢
我要走的时候他媳妇还挽留我多玩几把有意思。
为了能让老王在他媳妇面前抬起头来我决定帮他一把……就用python写了个算24点的玩意老王对我感激涕零。
什么是24点
我们先来约定下老王和他媳妇玩的24点规则给定4个任意数字0-9然后通过,-,*,/将这4个数字计算出24。
小时候玩的都是这个规则长大了才有根号才有各种莫名其妙的高级算法不好玩了因为我不会。
可能有人会觉得很简单但是真的简单吗
比如
* 8333
* 7333
你能一眼看出来答案吗好像真的可以……
大致思路
这样想将四个数字进行全排列在他们之间添加运算符号。
运算符我们需要进行排列组合因为只有四个数字所以只需要三个运算符而且算法符可能会重复比如三个都是。
再遍历四个数字的全排列对每一组数字而言遍历所有组合的操作符。最后将数字和操作符进行拼接运算就可以得到最终结果了。
演示环境
操作系统windows10
python版本python 3.7
代码编辑器pycharm 2018.2
使用模块mathitertools, collections.abc
具体代码
1、首先我们对所有数字进行去全排列这里我们使用 itertools.permutations 来帮助我们完成。
iertools.permutations 用法演示
from itertools import permutations
data_list permutations([1,2,3,4],2)
for data in data_list:
print(data)
结果显示
(1, 2)
(1, 3)
(1, 4)
(2, 1)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 1)
(3, 2)
(3, 4)
(4, 1)
(4, 2)
(4, 3)
permutations 第一个参数是接收一个课迭代的对象第二个参数指定每次排列时从课迭代对象中选着几个字符进行排列。也可以不传入第二个参数那么默认就是可迭代对象的长度。并且返回一个生成器。
所以我们需要对所有数字进行全排列就可以像下面这样写
def get_all_data_sequence(data_iter):
return permutations(data_iter)
2、然后我们需要拿到所有的操作运算符的所有组合方式。这里我们就会使用 itertools.product 函数了。
itertools.product 用法演示
from itertools import product
sequence1 product(ABCD,xy)
sequence2 product([0,1],repeat3)
for sequence in sequence1:
print(sequence)
print(-*30)
for sequence in sequence2:
print(sequence)
结果显示
(A,x)
(A,y)
(B,x)
(B,y)
(C,x)
(C,y)
(D,x)
(D,y)
------------------------------
(0, 0, 0)
(0, 0, 1)
(0, 1, 0)
(0, 1, 1)
(1, 0, 0)
(1, 0, 1)
(1, 1, 0)
(1, 1, 1)
itertools.product返回传入所有序列中笛卡尔积的元祖repeat参数表示传入序列的重复次数。返回的是一个生成器。
那么获取所有的操作运算符就可以通过这个函数来获取了
def get_all_operations_sequence():
operations [,-,*,/]
return product(operations,repeat3)
3、现在我们已经拿到了所有可能组合的操作符和数字了接下来就需要对他们进行拼接了。然后执行运算。
这一步操作我们会用到 itertools.zip_longest() 和 itertools.chain.form_iterable() 函数。
itertools.zip_longest() 用法演示
data zip_longest([1,2,3,4],[*,-,],fillvalue)
for value in data:
print(value)
结果显示
(1, *)
(2, -)
(3, )
(4, )
zip_longest() 其实和 python 内置的 zip() 函数用法差不多只是 zip_longest 是以最长的一个序列为基准缺失值就使用 fillvalue 参数的值进行填充
itertools.chain.form_iterable() 用法演示
data zip_longest([1,2,3,4],[*,-,],fillvalue)
data_chain chain.from_iterable(data)
for value in data_chain:
print(value)
结果显示
1
*
2
-
34
这里的data是什么样的大家知道了吧然后我们将data传入 chain.form_iterable() 中它就能将里面的值依次拿出来。
了解了这两个函数之后那么我们就可以开始拼接数字和操作运算符了。
def calculate(self):计算值返回对应的表达式和值
:return:for data_sequence in get_all_data_sequence():
operation_sequences get_all_operation_sequence()
for operation_sequence in operation_sequences:
value zip_longest(data_sequence, operation_sequence,
fillvalue)
value_chain chain.from_iterable(value)
calculate_str
# 对得到的字符进行拼接成为表达式 calculate_str
for _ in value_chain:
calculate_str _
try
result eval(calculate_str
# 处理被除数可能为零的情况然后就直接跳过这次循环
except ZeroDivisionError:
continue
if math.isclose(result, 24):
return calculate_str,result
return None,None
代码分析
1、eval() 函数接受一个字符串能让这个字符串当成 python 代码运行返回运行的结果。
2、math.isclose()为什么这里需要使用 math.isclose() 而不是直接使用运算符呢这是因为最后算出来的表达式可能有精度问题例如23.9...或者24.0...等数字所以我们就需要使用math.isclose()函数来帮助我们判断两个数字是否相等了这个函数就有一个精度范围。这样出现上面情况的时候我们也能匹配得到条件了。
我们运行代码然后测试代码是否能达到我们的需求。
首先我们测试1,2,3,4四个数字
程序出来了结果 1*2*3*4 24
看来好像我们写的代码是正确的
我们再来测试一组数据8,8,3,3.
嗯我们并没有得到结果这四个数字不能运算出24吗
8 / ( 3 - 8 / 3 ) 这样组合可以吧为什么没有算出来这种结果呢
这是因为我们没有考虑括号的原因。括号是可以改变运算优先级的。所以我们得把括号考虑进去。
那么想一下括号最多可以有几个呢怎样给我们的表达式添加括号呢
在4个数字的运算中括号最多只能有三个。
并且在这里我们使用一种简单的方法添加括号我们把所有可能出现括号的情况全部罗列出来然后在将得到的运算表达式拼接进去。
可能大家会觉得罗列出所有括号出现的情况不现实因为有很多情况
其实不然当我们去罗列的时候你就会发现只有11种情况。
FORM_STRS [
# 数字 运算符 数字 运算符 数字 运算符 数字
# 一个括号 的情况
(%s%s%s)%s%s%s%s,
(%s%s%s%s%s)%s%s,
(%s%s%s%s%s%s%s),
%s%s(%s%s%s)%s%s,
%s%s(%s%s%s%s%s),
%s%s%s%s(%s%s%s),
# 两个括号 的情况
(%s%s%s)%s(%s%s%s),
( (%s%s%s)%s%s)%s%s,
(%s%s(%s%s%s))%s%s,
%s%s((%s%s%s)%s%s),
%s%s(%s%s(%s%s%s)),
# 三个括号是重复的,就不用罗列出来了
]
然后我们对得到的表达式在进行遍历拼接然后我们再运算表达式。
这样我们就能得出正确的结果了
代码写完了终于可以开始和媳妇哦不老王家的媳妇玩起来了
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