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  • 24点游戏计算程序

    1- 24点简介

      拿一副牌,抽去大小王后(初练也可以把J/Q/K也拿去),剩下1~10这40张牌(以下用1代替A)。任意抽取4张牌(称为牌组),用加、减、乘、除 (可加括号)把牌面上的数算成24。每张牌必须且只能用一次。如抽出的牌是3、8、8、9,那么算式为(9-8)×8×3=24。

      解决本问题两种常见思路:

        1. 表达式加括号。可以选择:不加括号,1个括号,2个括号。

        2. 逆波兰表达式。


    2- 逆波兰表达式

      逆波兰表达式又叫做后缀表达式。在通常的表达式中,二元运算符总是置于与之相关的两个运算对象之间,这种表示法也称为中缀表示。波兰逻辑学家J.Lukasiewicz于1929年提出了另一种表示表达式的方法,按此方法,每一运算符都置于其运算对象之后,故称为后缀表示。 

    2.1 解释

      逆波兰记法中,操作符置于操作数的后面。例如表达“三加四”时,写作“3 4 +”,而不是“3 + 4”。如果有多个操作符,操作符置于第二个操作数的后面,所以常规中缀记法的“3 - 4 + 5”在逆波兰记法中写作“3 4 - 5 +”:先3减去4,再加上5。使用逆波兰记法的一个好处是不需要使用括号。例如中缀记法中“3 - 4 * 5”与“(3 - 4)*5”不相同,但后缀记法中前者写做“3 4 5 * -”,无歧义地表示“3 (4 5 *) −”;后者写做“3 4 - 5 *”。

      逆波兰表达式的解释器一般是基于堆栈的。解释过程一般是:操作数入栈;遇到操作符时,操作数出栈,求值,将结果入栈;当一遍后,栈顶就是表达式的值。因此逆波兰表达式的求值使用堆栈结构很容易实现,和能很快求值。

      正常的表达式       逆波兰表达式
        a+b        --->     a b +
        a+(b-c)     --->     a b c - +
        a+(b-c)*d    --->          a b c - d * +
        a+d*(b-c)    --->     a d b c - * +
     
     2.2 例子

    中缀表达式“5 + ((1 + 2) * 4) − 3”写作

    5 1 2 + 4 * + 3 −

    下表给出了该逆波兰表达式从左至右求值的过程,堆栈栏给出了中间值,用于跟踪算法。

    计算完成时,栈内只有一个操作数,这就是表达式的结果:14
     
    2.3 Python实现
     1 # --rpn.py--
     2 from itertools import permutations    # 全排列
     3 from fractions import Fraction    # 分数运算
     4 from operator omport add, sub, mul, div    # 函数+ - × /
     5 
     6 card = map(str, [5, 5, 5, 1])    # 输入4张牌存为字符
     7 dict_op = {'+': add, '-':sub, '*':mul, '/':div}    # 将运算符转为调用函数
     8 op = ['+', '-', '*', '/'] * 3    # 四则运算,4张牌需要3次运算
     9 op1 = list(permutations(op, 3))    # op中任取三个做全排列,结果构成列表
    10 op2 = map(lambda x: list(x), op1)    # 列表元素从元组转为列表
    11 op3 = map(lambda x: sorted(x), op2)    # 排序
    12 ops = set(map(lambda x: tuple(x), op3))    # 列表转为集合,去重
    13 
    14 # 逆波兰表达式实现
    15 def rpn(lst):
    16     stack = []    # 初始化栈
    17     for i in lst:    # 遍历传入表达式列表
    18         if i.isdigit():    # 若为数字,则直接进栈
    19             stack.append(Fraction(i.strip()))
    20         else: 
    21             if i in dict_op:    # 若为运算符,则取出两元素作运算
    22                 try:
    23                     a = stack.pop()
    24                     b = stack.pop()  
    25                     stack.append(dict_op(b, a))
    26                 except: break
    27     if len(stack) == 1:    # 若最后栈内剩余一个元素,接将结果输出
    28         return stack[0]
    29 
    30 # 计算24
    31 for operator in ops:    # 遍历每一种运算符组合
    32     space = []
    33     space = card + list(operator)    # 组合卡牌和运算符
    34     s = set(permutations(space))    # 排列卡牌运算符所有可能
    35     for j in s:
    36         if rpn(list(j)) == 24:
    37             print j
    38 
    39 print 'Game over'
     
     
     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/freyr/p/4493773.html
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