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用python算24点及原理详解

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1 描述

给出4个正整数,使用加、减、乘、除4种运算以及括号把4个数连接起来得到一个结果等于24的表达式。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬

注:这里加、减、乘、除以及括号的运算结果和运算优先级跟平常定义一致。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬

例如,对于5,5,5,1,可知 5× (5-1/5) = 24。又如,对于 1,1,4,2 无论如何都不能得到24

1.1 输入格式

在代码中的输入部分输入4个正整数。

1.2 输出格式

对于每一组测试数据,如果可以得到24,输出"YES"其算法;否则输出“NO”。

2 大致思路

将四个数字进行全排列,在他们之间添加运算符号,最后将数字和操作符进行拼接运算。

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。

3 知识点补充

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


  
  1. import itertools
  2. a = int(input( "请输入第1个数字:"))
  3. b = int(input( "请输入第2个数字:"))
  4. c = int(input( "请输入第3个数字:"))
  5. d = int(input( "请输入第4个数字:"))
  6. my_list = [a, b, c, d]
  7. result = [c for c in itertools.permutations(my_list, 4)]
  8. for i, r in enumerate(result):
  9. if i % 4 == 0:
  10. print()
  11. print(r, end= "\t")
  12. print( "\n\n长度为:", len(result))

运行结果:


  
  1. 请输入第1个数字 :1
  2. 请输入第2个数字 :2
  3. 请输入第3个数字 :3
  4. 请输入第4个数字 :4
  5. (1, 2, 3, 4) (1, 2, 4, 3) (1, 3, 2, 4) (1, 3, 4, 2)
  6. (1, 4, 2, 3) (1, 4, 3, 2) (2, 1, 3, 4) (2, 1, 4, 3)
  7. (2, 3, 1, 4) (2, 3, 4, 1) (2, 4, 1, 3) (2, 4, 3, 1)
  8. (3, 1, 2, 4) (3, 1, 4, 2) (3, 2, 1, 4) (3, 2, 4, 1)
  9. (3, 4, 1, 2) (3, 4, 2, 1) (4, 1, 2, 3) (4, 1, 3, 2)
  10. (4, 2, 1, 3) (4, 2, 3, 1) (4, 3, 1, 2) (4, 3, 2, 1)
  11. 长度为: 24

4 具体代码


  
  1. from itertools import permutations
  2. a = int(input( "请输入第1个数字:"))
  3. b = int(input( "请输入第2个数字:"))
  4. c = int(input( "请输入第3个数字:"))
  5. d = int(input( "请输入第4个数字:"))
  6. my_list = [a, b, c, d]
  7. # 对4个整数随机排列的列表
  8. result = [c for c in permutations(my_list, 4)]
  9. symbols = [ "+", "-", "*", "/"]
  10. list2 = [] # 算出24的排列组合的列表
  11. flag = False
  12. for one, two, three, four in result:
  13. for s1 in symbols:
  14. for s2 in symbols:
  15. for s3 in symbols:
  16. if s1 + s2 + s3 == "+++" or s1 + s2 + s3 == "***":
  17. express = [ "{0}{1}{2}{3}{4}{5}{6}".format(one, s1, two, s2, three, s3, four)] # 全加或者乘时,括号已经没有意义。
  18. else:
  19. express = [ "(({0}{1}{2}){3}{4}){5}{6}".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
  20. "({0}{1}{2}){3}({4}{5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
  21. "(({0}{1}({2}{3}{4})){5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
  22. "{0}{1}(({2}{3}{4}){5}{6})".format(one, s1, two, s2, three, s3, four),
  23. "{0}{1}({2}{3}({4}{5}{6}))".format(one, s1, two, s2, three, s3, four)]
  24. for e in express:
  25. try:
  26. if eval(e) == 24:
  27. list2.append(e)
  28. flag = True
  29. except ZeroDivisionError:
  30. pass
  31. list3 = set(list2) # 去除重复项
  32. for c in list3:
  33. print( "YES:", c)
  34. if not flag:
  35. print( "NO!")

转载:https://blog.csdn.net/apollo_miracle/article/details/105611278
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