Джеймс Девис "40 задач на Python"

Книга призвана помочь читателю развить свои математические навыки, улучшить логическое мышление, освоить использование языка программирования Python для решения задач. Она подходит как для самостоятельного изучения, так и в качестве учебного пособия для студентов и учителей, желающих более глубоко погрузиться в мир языка Python и его приложений с использованием современных инструментов.В книге представлены задачи из разных областей: геометрические, комбинаторные, задачи на вероятности и статистику, логические, арифметические, задачи на движение и скорость и задачи на рекурсию и последовательности.

date_range Год издания :

foundation Издательство :Автор

person Автор :

workspaces ISBN :

child_care Возрастное ограничение : 12

update Дата обновления : 25.05.2024


Входные данные: SEND + MORE = MONEY

Выходные данные: 9567 + 1085 = 10652

Замечание: В решении ребуса необходимо учитывать, что ведущие нули запрещены, и каждая буква соответствует уникальной цифре.

Для решения задачи о числовых ребусах можно использовать метод перебора всех возможных комбинаций цифр для каждой буквы, учитывая правила замены букв на цифры и удовлетворяя условиям ребуса.

План решения:

1. Идентификация уникальных букв: Необходимо определить все уникальные буквы, которые встречаются в ребусе. Это поможет определить количество букв, для которых нужно найти соответствующие им цифры.

2. Перебор всех возможных комбинаций: Для каждой буквы нужно перебрать все возможные цифры от 0 до 9. Можно использовать рекурсивную функцию для генерации всех возможных комбинаций.

3. Проверка условий ребуса: Для каждой комбинации цифр нужно проверить, удовлетворяют ли они условиям ребуса. Например, сумма двух чисел должна давать третье число.

4. Вывод решения: Если найдены цифры, удовлетворяющие условиям ребуса, необходимо вывести их вместе с соответствующими буквами, образуя равенство.

5. Оптимизация: Можно использовать различные оптимизации, такие как исключение неподходящих комбинаций на ранних этапах, чтобы ускорить поиск решения.

Один из возможных способов решения задачи о числовых ребусах на основе предложенного плана:

```python

# Функция для проверки, что цифры в числе уникальны

def are_digits_unique(num):

return len(set(num)) == len(num)

# Функция для решения числового ребуса

def solve_rebus(rebus):

# Извлекаем уникальные буквы из ребуса

unique_chars = set(char for char in rebus if char.isalpha())

# Генерируем все возможные комбинации цифр для уникальных букв

for digits in itertools.permutations('0123456789', len(unique_chars)):

digits_str = ''.join(digits)

# Проверяем, что ведущие нули отсутствуют и цифры уникальны

if digits_str[0] != '0' and are_digits_unique(digits_str):

# Заменяем буквы на соответствующие цифры в ребусе

rebus_with_digits = rebus.translate(str.maketrans({char: digit for char, digit in zip(unique_chars, digits_str)}))

# Разделяем ребус на левую и правую части

left, right = rebus_with_digits.split('=')

# Проверяем, удовлетворяет ли решение ребусу

if eval(left) == eval(right):

return rebus_with_digits

return None

# Пример использования

rebus = "SEND + MORE = MONEY"

solution = solve_rebus(rebus)

if solution:

print(solution)

else:

print("Решение не найдено.")

```

Этот код генерирует все возможные комбинации цифр для уникальных букв в ребусе, заменяет буквы на соответствующие цифры в ребусе и проверяет, удовлетворяет ли полученное выражение условиям ребуса. Если находится решение, оно выводится на экран.

Объяснения к коду:

1. Функция `are_digits_unique`:

– Эта функция принимает строку `num`, представляющую число в виде строки.

– Внутри функции используется `set`, чтобы преобразовать строку в множество уникальных символов.

– Функция возвращает `True`, если количество символов в строке `num` совпадает с количеством уникальных символов, что означает, что все цифры в числе уникальны. В противном случае функция возвращает `False`.

2. Функция `solve_rebus`:

– Эта функция принимает строку `rebus`, представляющую собой числовой ребус.

– Она начинается с извлечения уникальных букв из ребуса с помощью функции `set` и условия `char.isalpha()`. Таким образом, `unique_chars` содержит все уникальные буквы, встречающиеся в ребусе.

– Затем функция перебирает все возможные перестановки цифр от 0 до 9 с помощью функции `itertools.permutations`, указывая количество цифр, соответствующее количеству уникальных букв в ребусе.

– Для каждой перестановки цифр функция проверяет, что ведущий ноль отсутствует, вызывая `digits_str[0] != '0'`, и что все цифры уникальны, вызывая функцию `are_digits_unique`.

– Если эти условия выполнены, функция заменяет буквы на соответствующие цифры в ребусе с помощью метода `str.translate` и словаря, созданного с помощью `zip`.

– Затем ребус разбивается на левую и правую части с помощью метода `split('=')`.

– После этого проверяется, является ли результат левой части равенства (`eval(left)`) равным результату правой части (`eval(right)`).

– Если это так, то функция возвращает ребус с замененными буквами на цифры. Если не найдено ни одного решения, функция возвращает `None`.

3. Пример использования:

– В примере использования задается ребус `"SEND + MORE = MONEY"`.

– Функция `solve_rebus` вызывается с этим ребусом.

– Если найдено решение, оно выводится на экран. Если решение не найдено, выводится сообщение "Решение не найдено."

2. Магические квадраты

Описание задачи: Магический квадрат – это квадратная матрица размером (n \times n), заполненная числами от 1 до (n^2) таким образом, что суммы чисел в каждой строке, каждом столбце и обеих диагоналях равны.

Ваша задача – написать программу, которая проверяет, является ли данная матрица магическим квадратом.

Формат ввода:

– В первой строке задается одно целое число (n) ((1 leq n leq 100)) – размерность матрицы.

– В следующих (n) строках содержится по (n) целых чисел, разделенных пробелами, – элементы матрицы.

Формат вывода:

– Выведите `YES`, если матрица является магическим квадратом.

– Выведите `NO` в противном случае.

Пример 1:

Ввод:

3

8 1 6

3 5 7

4 9 2

Вывод: YES

Пример 2:

Ввод:

3

2 7 6

9 5 1

4 3 8

Вывод: NO

Пример 3:

Ввод:

2

1 2

3 4

Вывод: NO

Решение:

1. Считать размерность матрицы (n) и её элементы.

2. Проверить, что все числа от 1 до (n^2) присутствуют в матрице.

3. Вычислить сумму первой строки (или любого другого ряда) как эталонную сумму.

4. Проверить, что суммы всех строк, столбцов и диагоналей равны эталонной сумме.

5. Вывести результат проверки.

Пример кода на Python:

```python

def is_magic_square(matrix):

n = len(matrix)

Все книги на сайте предоставены для ознакомления и защищены авторским правом