python – 在分配和交换法则下查找等效结果

我有一个循环超过5个数字向量的脚本,并将它们与搜索组合的所有四个操作混合,结果给出一定的目标数.

该脚本打印输出,如:

312 / 130 x 350 - 122 + 282 = 1000.0
312 / 130 x 350 + 282 - 122 = 1000.0
312 - 282 x 372 / 15 + 256 = 1000.0
142 + 350 - 372 x 125 / 15 = 1000.0
142 + 350 - 372 / 15 x 125 = 1000.0
350 / 130 x 312 + 282 - 122 = 1000.0
350 + 142 - 372 x 125 / 15 = 1000.0

每行都是根据数字列表和操作列表进行格式化的.

我想做的是删除相同的结果,即输出如下:

312 / 130 x 350 - 122 + 282 = 1000.0
312 - 282 x 372 / 15 + 256 = 1000.0
142 + 350 - 372 x 125 / 15 = 1000.0

作为一个解决方案,起初,我想到“记住”已经给出1000并跳过这些数字的数字,但后来我意识到它可能会影响新的结果,所以我不知道该怎么做.

如何在分配和交换法律下找到相应的结果?

注意:在显示的输出中,未显示括号,但顺序类似于reduce,这意味着,例如:

142 + 350 - 372 x 125 / 15 = 1000.0

计算如下:

(((142 + 350) - 372) x 125) / 15 = 1000.0

这是我到目前为止的代码:

import operator
from itertools import permutations, product, count
from functools import reduce

vectors = [[87, 125, 209, 312],
           [29, 122, 254, 372],
           [15, 130, 277, 369],
           [142, 197, 282, 383],
           [64, 157, 256, 350]]

OPER = {operator.add: '+', operator.sub: '-', operator.mul: 'x', 
        operator.truediv: '/'}

def format_result(nums, ops, res):
    s = ' '.join('{} {}'.format(n,OPER[op]) for n,op in zip(nums, ops))
    s += ' {} = {}'.format(nums[-1], res)
    return s

def calc(vectors, test=lambda x: x == 1000.):
    for vv in permutations(vectors):
        for indexes in product((0,1,2,3), repeat=5):
            numbers = tuple(v[i] for i,v in zip(indexes, vv))
            for operations in permutations(OPER):
                res = reduce(lambda x,y,n=count(0): operations[next(n)](x,y),
                             numbers)
                if test(res):
                    print(format_result(numbers, operations, res))

calc(vectors)
最佳答案
我认为可以通过根据对它们执行的操作对操作数进行分组来解决问题.例:

312 / 130 x 350 + 122 + 282   => (/, [312, 130]), (x, [350]), (+, [122, 282])

然后,您可以对这些组的顺序设置某些约束:

> – 组不能直接在组之前发生
> / groups不能直接在*组之前发生
>在每个组中,数字的顺序必须是升序

因此,可能的分组看起来像这样:

>“前3个asc.操作数连接a,然后2个asc.操作数连接a *”
>“第一个asc.操作数连接a,然后2个asc.操作数连接一个*,然后2个asc.操作数连接到/”

不可能是这样的:

>“前2个asc.操作数连接 – ,然后3个asc.操作数连接”(将与“前3个asc.操作数连接a,然后2个asc.操作数连接 – ”

我尝试了一种蛮力的方法来创建和填充这样的分组,但它的速度令人难以忍受.也许你可以优化它以提高效率:)也可能是那里有一些微妙的bug,但不幸的是我没有更多的时间来处理它:

import operator
import fractions
from itertools import permutations, product, count
from functools import reduce

vectors = [[87, 125, 209, 312],
           [29, 122, 254, 372],
           [15, 130, 277, 369],
           [142, 197, 282, 383],
           [64, 157, 256, 350]]
vectors = [[fractions.Fraction(x) for x in v] for v in vectors]

operators = {
    '+': operator.add,
    '-': operator.sub,
    '*': operator.mul,
    '/': operator.div,
    }

def create_groupings(n, exclude = ()):
  if n <= 0: yield ()
  for i in range(1, n+1):
    if not '+' in exclude:
      for rest in create_groupings(n - i, ('+',)):
        yield ((i, '+'),) + rest
    if not '-' in exclude:
      for rest in create_groupings(n - i, ('+', '-')):
        yield ((i, '-'),) + rest
    if not '*' in exclude:
      for rest in create_groupings(n - i, ('*',)):
        yield ((i, '*'),) + rest
    if not '/' in exclude:
      for rest in create_groupings(n - i, ('/', '*')):
        yield ((i, '/'),) + rest

def fill_grouping(groups, vectors):
  if len(groups) == 0:
    yield ()
    return

  (group_size, op), grest = groups[0], groups[1:]
  for vv in permutations(vectors):
    vecs, vrest = vectors[:group_size], vectors[group_size:]
    for operands in map(list, product(*vecs)):
      # enforce ascending ordering to avoid collisions
      # like A + B == B + A
      if operands != sorted(operands): continue
      for rest in fill_grouping(grest, vrest):
        yield ((op, operands),) + rest

groupings = create_groupings(5)
for g in groupings:
  for groups in fill_grouping(g, vectors):
    evaluated = ((op, reduce(operators[op], x)) for (op, x) in groups)
    _, value = reduce(lambda (_, x), (op, y): (None, operators[op](x,y)), evaluated)
    if 1000 == value:
      print groups

希望这有帮助(至少这个想法:)

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