他に週末は何も、隣の家と24ポイントで遊んファラオの義理隣を見ていないし、部屋に見えました。ファラオは本当にああ、いや、これはOKではありませんが見つかりません。
でも24点のプレーが、彼の妻のガスへの彼の妻、そして結果的に満たすことができないが、これはそれができない、することはできません。
私は勝利を入れて、それは誰にも負けないで、座って、彼の妻のうちの2つを果たしました!
私は彼がまだ面白い、いくつか再生するために私の妻を保持、残しています。
見上げた彼の妻の前でファラオを可能にするために、私は......彼に手を与えることを決めた、私はファラオに感謝して感じるのpythonで24ポイントのものを書きました。
24ポイントは何ですか
のは、24ポイントの合意はファラオと彼の妻のプレーを見てみましょうルール:任意の4つの数字(0-9)を考えると、それから+,-,*,/
、24を計算し、これらの4つの図。
すべてのルールで遊んで子供は、唯一のルートは、育つ私はしませんので、何とか、ない楽しい高度なアルゴリズムのさまざまなを持っています。
いくつかは、それは非常に単純な、しかし本当にシンプルかもしれませんか?
例えば:
- 8,3,3,3
- 7,3,3,3
あなたは答えて一目で見ることができますか?それは本当にそうです......
概念
私は、シンボルは、それらの間の動作を追加し、4つの数字の完全な配列のために、と思います。
4桁のみので、私たちはこれだけで3つの演算子、演算子、およびアルゴリズムが繰り返されてもよい、順列と組み合わせのオペレータを必要とする、例えば、3です+
。
次いで、4つの数字、数値の各セット、すべての組み合わせの横断オペレータの完全な配列を横切ります。最後に、数字や演算子スプライシング動作は、最終的な結果を得ることができます。
デモ環境
オペレーティングシステム:windows10
Pythonのバージョン:パイソン3.7
コード・エディタ:pycharm 2018.2
モジュールを使用してください:数学、itertools、collections.abc
特定のコード
1は、最初にすべての私たちは私たちを助けるためにitertools.permutationsを使用し、ここで、すべての数字の完全な配列を行きます。
iertools.permutations使い方のデモ
from itertools import permutations
data_list = permutations([1,2,3,4],2)
for data in data_list:
print(data)
結果は
(1, 2)
(1, 3)
(1, 4)
(2, 1)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 1)
(3, 2)
(3, 4)
(4, 1)
(4, 2)
(4, 3)
順列は、最初のパラメータは、2番目のパラメータはオブジェクトクラス反復から配置された構成を選択した文字の数を指定した場合、受信側オブジェクトのクラスの反復です。第二引数で渡されないことがあり、デフォルトでは、オブジェクトの長さは、反復可能です。そして、ジェネレータを返します。
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],repeat=3)
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,repeat=3)
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
-
3
+
4
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
代码已全部上传至Github:https://github.com/MiracleYoung/You-are-Pythonista/tree/master/PythonExercise/App/python_24/xujin
关注公众号「Python专栏」,更多好玩有趣的Python等着你