Python 编程1000例(13):经典问题——百钱买百鸡

本系列文章通过 1000(一篇文章表示 1 个实例) 个实例 ,为读者提供较为详细的练习题目,以便读者举一反三,深度学习。本系列的文章涉及到 Python 知识点包括:Python 语言基础、运算符和表达式、语句和程序结构、列表和元组、字典和集合、字符串、正则表达式、函数、面向对象编程、模块和包、异常处理和程序调试、文件和目录操作、数据库编程、界面编程、网络编程、WEB 编程、进程和线程、网络爬虫、游戏编程等知识点,由易到难,由浅入深,一步步打下坚实的编程基础。

本系列文章涉及的算法包括搜索、回溯、递归、排序、迭代、贪心、分治和动态规划等,涉及的数据结构包括字符串、列表、指针、区间、队列、矩阵、堆栈、链表、哈希表、线段树、二叉树、二叉搜索树和图结构等。

本系列文章是笔者为适应当前教育改革的创新要求,更好地践行语言类课程,满足实践教学与创新能力培养的需要,阅读大量书籍、各大互联网公司的面试算法、LintCode、LeetCode、九章算法和结合笔者近几年项目经验编写的系列文章,精选了 1000 个趣味性、实用性强的应用实例,从不同难度、不同算法、不同类型和不同数据结构等方面,将实际算法进行总结,希望为 Python 编程人员抛砖引玉。由于笔者经验与水平有限,博文中疏漏及不妥之处在所难免,衷心地希望各位读者在评论区多提宝贵意见及具体的修改建议,以便笔者进一步修改和完善。

一、需求及分析

需求:即用一百钱买一百只鸡,而鸡的品种有公鸡、母鸡和雏鸡,价格分别是,一只公鸡5钱;一只母鸡3钱;三只雏鸡1钱。要求每个品种的鸡至少买一只,问:怎样买才能满足用一百钱买一百只鸡的要求。分析如下:

条件1:买的公鸡、母鸡、雏鸡相加起来的数量是100,如下图所示:
在这里插入图片描述
条件2:根据不同类型的鸡价格不同,所花的钱数是100,如下图所示:
在这里插入图片描述
算法解析如下:

  1. 根据条件2,计算每一种鸡最多能买多少只? ① 如果尽可能多地购买公鸡,那么公鸡购买的范围在 1~19 只之间,且不能超过 20。因为,如果购买 20 只公鸡,就需要花费100钱(20×5=100),这样无法购买母鸡和雏鸡,不符合题意;② 同理,如果尽可能多地购买母鸡,那么母鸡购买的范围在 1~32 只之间,且不能超过 33。因为,如果购买 33 只母鸡需要花 99 钱(3×33=99),这样无法购买公鸡和雏鸡,不符合题意。③ 根据条件,3 只雏鸡需要花 1 钱,所以要买雏鸡,就得一起买 3 只雏鸡,因此雏鸡应为 3 的倍数,故递增的步长可以设为 3。如果尽可能多地买雏鸡,买雏鸡的范围在 3~99 只之间,因为购买鸡的数量要控制为一百只鸡, 1~100 之间且是3的倍数,范围就是3~99。
  2. 根据以上算法解析求出的公鸡、母鸡以及雏鸡范围内列出三重循环,进行穷举,使两个代数式成立,则为百钱买百鸡的解。
  3. 利用 Python 实现百钱买百鸡。

二、代码实现

for cock in range(1, 20):  # 遍历公鸡个数
    for hen in range(1, 33):  # 遍历母鸡个数
        for chick in range(3, 99, 3):  # 遍历雏鸡个数
            # cock = 1 hen = 1 chick =3
            # 百钱买百鸡条件
            if cock + hen + chick == 100 and cock * 5 + hen * 3 + chick // 3 == 100:
                print(f"公鸡:{cock},母鸡:{hen},雏鸡:{chick}")  # 输出结果

程序运行结果如下图所示:
在这里插入图片描述

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