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:math,itertools, 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],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
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