python经典趣味24点游戏程序设计
更新时间：2019年07月26日 14:19:59 作者：转瞬之夏
这篇文章主要介绍了python经典趣味24点游戏程序设计，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
一、游戏玩法介绍：
24点游戏是儿时玩的主要益智类游戏之一，玩法为：从一副扑克中抽取4张牌，对4张牌使用加减乘除中的任何方法，使计算结果为24。例如，2,3,4,6，通过( ( ( 4 + 6 ) - 2 ) * 3 ) = 24，最快算出24者剩。
二、设计思路：
由于设计到了表达式，很自然的想到了是否可以使用表达式树来设计程序。本程序的确使用了表达式树，也是程序最关键的环节。简要概括为：先列出所有表达式的可能性，然后运用表达式树计算表达式的值。程序中大量的运用了递归，各个递归式不是很复杂，大家耐心看看，应该是能看懂的
表达式树：
表达式树的所有叶子节点均为操作数(operand)，其他节点为运算符(operator)。由于本例中都是二元运算，所以表达式树是二叉树。下图就是一个表达式树
具体步骤：
1、遍历所有表达式的可能情况
遍历分为两部分，一部分遍历出操作数的所有可能，然后是运算符的所有可能。全排列的计算采用了递归的思想
#返回一个列表的全排列的列表集合
def list_result(l):
if len(l) == 1:
return [l]
all_result = []
for index,item in enumerate(l):
r = list_result(l[0:index] + l[index+1:])
map(lambda x : x.append(item),r)
all_result.extend(r)
return all_result
2、根据传入的表达式的值，构造表达式树
由于表达式树的特点，所有操作数均为叶子节点，操作符为非叶子节点，而一个表达式(例如( ( ( 6 + 4 ) - 2 ) * 3 ) = 24) 只有3个运算符，即一颗表达式树只有3个非叶子节点。所以树的形状只有两种可能，就直接写死了
#树节点
class Node:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def one_expression_tree(operators, operands): root_node = Node(operators[0]) operator1 = Node(operators[1]) operator2 = Node(operators[2]) operand0 = Node(operands[0]) operand1 = Node(operands[1]) operand2 = Node(operands[2]) operand3 = Node(operands[3]) root_node.left = operator1 root_node.right =operand0 operator1.left = operator2 operator1.right = operand1 operator2.left = operand2 operator2.right = operand3 return root_node def two_expression_tree(operators, operands): root_node = Node(operators[0]) operator1 = Node(operators[1]) operator2 = Node(operators[2]) operand0 = Node(operands[0]) operand1 = Node(operands[1]) operand2 = Node(operands[2]) operand3 = Node(operands[3]) root_node.left = operator1 root_node.right =operator2 operator1.left = operand0 operator1.right = operand1 operator2.left = operand2 operator2.right = operand3 return root_node
3、计算表达式树的值
也运用了递归
#根据两个数和一个符号，计算值
def cal(a, b, operator):
return operator == '+' and float(a) + float(b) or operator == '-' and float(a) - float(b) or operator == '*' and float(a) * float(b) or operator == '÷' and float(a)/float(b)
def cal_tree(node):
if node.left is None:
return node.val
return cal(cal_tree(node.left), cal_tree(node.right), node.val)
4、输出所有可能的表达式
还是运用了递归
def print_expression_tree(root):
print_node(root)
print ' = 24'
def print_node(node):
if node is None :
return
if node.left is None and node.right is None:
print node.val,
else:
print '(',
print_node(node.left)
print node.val,
print_node(node.right)
print ')',
#print ' ( %s %s %s ) ' % (print_node(node.left), node.val, print_node(node.right)),
5、输出结果
三、所有源码
#coding:utf-8
from __future__ import division
from Node import Node
def calculate(nums):
nums_possible = list_result(nums)
operators_possible = list_result(['+','-','*','÷'])
goods_noods = []
for nums in nums_possible:
for op in operators_possible:
node = one_expression_tree(op, nums)
if cal_tree(node) == 24:
goods_noods.append(node)
node = two_expression_tree(op, nums)
if cal_tree(node) == 24:
goods_noods.append(node)
map(lambda node: print_expression_tree(node), goods_noods)
def cal_tree(node):
if node.left is None:
return node.val
return cal(cal_tree(node.left), cal_tree(node.right), node.val)
#根据两个数和一个符号，计算值
def cal(a, b, operator):
return operator == '+' and float(a) + float(b) or operator == '-' and float(a) - float(b) or operator == '*' and float(a) * float(b) or operator == '÷' and float(a)/float(b)
def one_expression_tree(operators, operands):
root_node = Node(operators[0])
operator1 = Node(operators[1])
operator2 = Node(operators[2])
operand0 = Node(operands[0])
operand1 = Node(operands[1])
operand2 = Node(operands[2])
operand3 = Node(operands[3])
root_node.left = operator1
root_node.right =operand0
operator1.left = operator2
operator1.right = operand1
operator2.left = operand2
operator2.right = operand3
return root_node
def two_expression_tree(operators, operands):
root_node = Node(operators[0])
operator1 = Node(operators[1])
operator2 = Node(operators[2])
operand0 = Node(operands[0])
operand1 = Node(operands[1])
operand2 = Node(operands[2])
operand3 = Node(operands[3])
root_node.left = operator1
root_node.right =operator2
operator1.left = operand0
operator1.right = operand1
operator2.left = operand2
operator2.right = operand3
return root_node
#返回一个列表的全排列的列表集合
def list_result(l):
if len(l) == 1:
return [l]
all_result = []
for index,item in enumerate(l):
r = list_result(l[0:index] + l[index+1:])
map(lambda x : x.append(item),r)
all_result.extend(r)
return all_result
def print_expression_tree(root):
print_node(root)
print ' = 24'
def print_node(node):
if node is None :
return
if node.left is None and node.right is None:
print node.val,
else:
print '(',
print_node(node.left)
print node.val,
print_node(node.right)
print ')',
if __name__ == '__main__':
calculate([2,3,4,6])
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。
相关文章
这篇文章主要介绍了分析运行中的 Python 进程,本文给大家介绍的非常详细，具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下2019-06-06
这篇文章主要介绍了如何通过雪花算法用Python实现一个简单的发号器，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2019-07-07
这篇文章主要介绍了flask框架实现连接sqlite3数据库的方法,结合实例形式分析了flask框架连接sqlite3数据库的具体操作步骤与相关实现技巧,需要的朋友可以参考下2018-07-07
在Python中，我们会经常听到上下文管理器，那么上下文管理器到底是干什么的，本文就来介绍一下，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2021-06-06
这篇文章主要为大家详细介绍了pygame库实现俄罗斯方块小游戏，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2019-10-10
这篇文章主要介绍了Python 解决稀疏矩阵运算的操作，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。2021-05-05
这篇文章主要介绍了python创建临时文件夹的方法,涉及Python基于tempfile模块创建临时文件夹的实现方法,需要的朋友可以参考下2015-07-07
torchvision.models这个包中包含alexnet、densenet、inception、resnet、squeezenet、vgg等常用的网络结构，并且提供了预训练模型，可以通过简单调用来读取网络结构和预训练模型2021-09-09
在当今数字化时代，数据分析和可视化已经成为了企业和个人必备的技能，Python 作为一种高级编程语言，具有易学易用、高效快捷的特点，在数据科学领域中得到了广泛应用，本篇文章将介绍基于 Python 的数据分析与可视化2023-07-07
这篇文章主要介绍了Python操作Access数据库基本步骤,结合实例形式详细分析了Python针对access操作的具体步骤与相关注意事项,需要的朋友可以参考下2016-09-09
最新评论