九宫格用Python怎么破-14行代码搞定

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这是菜鸟学python的第36篇原创文章


阅读本文大概需要5分钟

  • 前面我陆陆续续写了30多篇讲了很多Python知识点:字符串,列表,字典,循环,函数, 模块,文件,异常等等,这么多知识,如何灵活运用呢

  • 我觉得说千遍道万遍不如敲一遍,于是我准备写一些Python的趣味编程的小例子,后面会陆续写给大家

  • 挑的例子一定要有趣而且简单,适合初学者上手,通过实战的小例子,可以让初学者综合运用Python的知识点


    在完成编程的同时也能发现Python之美,增加学习Python的乐趣



九宫格:

九宫格游戏对人们的思维锻炼有着极大的作用,从古时起人们便意识到九宫的教育意义。千百年来影响巨大,在文学、影视中都曾出现过。九宫格最早叫“洛书”,现在也叫“幻方” 。

要求很简单:

1至9九个数字,横竖都有3个格,思考怎么使每行、每列两个对角线上的三数之和都等于15


算法:

九宫图的算法有很多种,我们今天讲的是最原始的算法,算是暴力破解法

  • 九宫格是三行三列,每一行都是1-9中的3个数字,我们先获取1-9所有的3个数字全排列组合[S1,S2..Sn],差不多有9*8*7=504种

  • 这样的话3行,其实就是每一行从这个504序列里面取一个放到第一排,第二排,第三排,就形成一个矩阵

  • 对这个3*3矩阵,只要判断行,列,对角线和斜对角线都是15就可以了


是不是很简单,好我们下面详细来讲一下算法步骤


1.获取1-9数字的全排列

  • Python标准库中有一个赫赫有名的模块叫做itertools

  • 这模块提供了很多操作迭代对象的函数,非常方便(以后我们会有文章专门讲Python中你必须要知道的模块)

  • 这次我们用itertools里面的permutations,它可以方便的全排列序列中的数字,每一个组合都是3个数字:比如S1(1,2,3),S2(1,5,8)..这样我们得到一个长的列表[S1,S2...Sn]


2.列出3*3的矩阵

  • 每一行都是48个中选1个,那么3行最大的搜索空间就是48*48*48=110592

  • 让电脑运算十几万搜索空间只需要几秒钟,我们先列出110592个3*3的矩阵

  • 怎么做呢,很简单,3个for循环搞定:


3.计算行,列,对角线和斜对角线都是15

上面我们已经把这3*3的矩阵列出来了:

row1_1,row1_2,row1_3
row2_1,row2_2,row2_3
row3_1,row3_2,row3_3

只要判断行,列,对角线和斜对角线都是15就可以了


4.过滤重复的矩阵

这样我们就可以得到'行,列,对角线和斜对角线都是15'的矩阵,但是这里面会有重复的元素,比如下面这样的:

1 9 5 
9 5 1 
5 1 9 

比如第一行是(1,5,9),第二行是(9,5,1)这样的怎么过滤呢,简单我们用集合

第一行和第二行都放到集合里面主要判断他们的交集长度为0,则表示他们没有交集就可以了

if len(set(row1)&set(row2))==0:

好了,经过上面的4步就可以很方便的搞定九宫格,其实九宫格就是3阶魔方,还有4阶的魔方,就是四四格,使横看竖看斜看均为34,也是类似的,有兴趣的同学可以解一下4阶的

最后的代码运行的输出如下

>>
2 7 6 
9 5 1 
4 3 8 
2 9 4 
7 5 3 
6 1 8 
4 3 8 
9 5 1 
2 7 6 
4 9 2 
3 5 7 
8 1 6 
6 1 8 
7 5 3 
2 9 4 
6 7 2 
1 5 9 
8 3 4 
8 1 6 
3 5 7 
4 9 2 
8 3 4 
1 5 9 
6 7 2 

需要源码的同学请输入:九宫格源码 


好了Python趣味编程-九宫格就讲到这里啦,希望能给初学者一些启发,若有什么不懂的,也可以留言跟我探讨交流.

最后说一下,原创真的不易,希望大家能够给点支持,欢迎转发转发转发,留言留言留言,重要的事情说三遍,也是对我的一点鼓励和动力.

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