用python算24點及原理詳解

1 描述

給出4個正整數,使用加、減、乘、除4種運算以及括號把4個數連接起來得到一個結果等於24的表達式。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬

注:這裏加、減、乘、除以及括號的運算結果和運算優先級跟平常定義一致。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬

例如,對於5,5,5,1,可知 5× (5-1/5) = 24。又如,對於 1,1,4,2 無論如何都不能得到24

1.1 輸入格式

在代碼中的輸入部分輸入4個正整數。

1.2 輸出格式

對於每一組測試數據,如果可以得到24,輸出"YES"其算法;否則輸出“NO”。

2 大致思路

將四個數字進行全排列,在他們之間添加運算符號,最後將數字和操作符進行拼接運算。

運算符我們需要進行排列組合,因爲只有四個數字,所以只需要三個運算符,而且算法符可能會重複,比如三個都是+。

再遍歷四個數字的全排列,對每一組數字而言,遍歷所有組合的操作符。最後將數字和操作符進行拼接運算,就可以得到最終結果了。

3 知識點補充

1、首先我們對所有數字進行去全排列,這裏我們使用 itertools.permutations 來幫助我們完成。

iertools.permutations 用法演示

import itertools

a = int(input("請輸入第1個數字:"))
b = int(input("請輸入第2個數字:"))
c = int(input("請輸入第3個數字:"))
d = int(input("請輸入第4個數字:"))

my_list = [a, b, c, d]
result = [c for c in itertools.permutations(my_list, 4)]

for i, r in enumerate(result):
    if i % 4 == 0:
        print()
    print(r, end="\t")
print("\n\n長度爲:", len(result))

運行結果:

請輸入第1個數字:1
請輸入第2個數字:2
請輸入第3個數字:3
請輸入第4個數字:4

(1, 2, 3, 4)	(1, 2, 4, 3)	(1, 3, 2, 4)	(1, 3, 4, 2)	
(1, 4, 2, 3)	(1, 4, 3, 2)	(2, 1, 3, 4)	(2, 1, 4, 3)	
(2, 3, 1, 4)	(2, 3, 4, 1)	(2, 4, 1, 3)	(2, 4, 3, 1)	
(3, 1, 2, 4)	(3, 1, 4, 2)	(3, 2, 1, 4)	(3, 2, 4, 1)	
(3, 4, 1, 2)	(3, 4, 2, 1)	(4, 1, 2, 3)	(4, 1, 3, 2)	
(4, 2, 1, 3)	(4, 2, 3, 1)	(4, 3, 1, 2)	(4, 3, 2, 1)	

長度爲: 24

4 具體代碼

from itertools import permutations

a = int(input("請輸入第1個數字:"))
b = int(input("請輸入第2個數字:"))
c = int(input("請輸入第3個數字:"))
d = int(input("請輸入第4個數字:"))
my_list = [a, b, c, d]
# 對4個整數隨機排列的列表
result = [c for c in permutations(my_list, 4)]

symbols = ["+", "-", "*", "/"]

list2 = []  # 算出24的排列組合的列表

flag = False

for one, two, three, four in result:
    for s1 in symbols:
        for s2 in symbols:
            for s3 in symbols:
                if s1 + s2 + s3 == "+++" or s1 + s2 + s3 == "***":
                    express = ["{0}{1}{2}{3}{4}{5}{6}".format(one, s1, two, s2, three, s3, four)]  # 全加或者乘時,括號已經沒有意義。
                else:
                    express = ["(({0}{1}{2}){3}{4}){5}{6}".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
                               "({0}{1}{2}){3}({4}{5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
                               "(({0}{1}({2}{3}{4})){5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
                               "{0}{1}(({2}{3}{4}){5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
                               "{0}{1}({2}{3}({4}{5}{6}))".format(one, s1, two, s2, three, s3, four)]

                for e in express:
                    try:
                        if eval(e) == 24:
                            list2.append(e)
                            flag = True
                    except ZeroDivisionError:
                        pass

list3 = set(list2)  # 去除重複項

for c in list3:
    print("YES:", c)

if not flag:
    print("NO!")
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章