Подтвердить что ты не робот

Показать все возможные группировки списка, учитывая только количество подписок (длины являются переменными)

Проблема

Шаг 1: задайте список чисел, сгенерируйте все возможные группировки (по порядку), задав только конечное число желаемых групп.

Например, если мой список чисел был от 1 до 4, и мне нужны две финальные группы, возможности:

[1], [2,3,4]

[1,2], [3,4]

[1,2,3], [4]

Шаг 2. Выполнение арифметических операций над этими группами.

Например, если мы выбрали добавление, окончательные результаты:

1 + 234 = 235
12 + 34 = 46
123 + 4 = 127

Предыдущие исследования и аналогичные проблемы

Я видел многочисленные примеры в SO и других местах для проблем с переменным количеством групп, которые используют диапазоны и для циклов, a la:

print [num_list[i:i+groups] for i in range(0,len(num_list),groups)]

Но такого рода обратное тому, что я хочу - там, длины самих групп фиксированы, кроме последнего, и число групп колеблется.

Это не домашнее задание, а интересная проблема, с которой я столкнулся. В идеале, я должен был бы иметь возможность перебирать эти отдельные подсписки для выполнения математических операций, поэтому их также нужно было бы захватить.

У меня есть ощущение, что решение будет включать itertools, но я не могу понять, что комбинаторика с аспектом группировки.

Изменить/продлить шаг 2

Если я хочу выполнять разные операции над каждым из разделов, могу ли я по-прежнему подходить к этому так же? Вместо того, чтобы указывать только int. добавить, могу ли я каким-то образом выполнить еще одну комбинацию всех основных 4 операций? То есть:.

symbol_list = ['+','-','*','/']
for op in symbol_list:
   #something

Я бы воспользовался возможностями:

1 + 2 * 34
1 * 2 - 34
1 / 2 + 34
etc.

Порядок операций может быть проигнорирован.

Окончательное решение

#!/usr/bin/env python

import sys
from itertools import combinations, chain, product

# fixed vars
num_list = range(_,_) # the initial list
groups = _ # number of groups
target = _ # any target desired
op_dict = {'+': int.__add__, '-': int.__sub__,
           '*': int.__mul__, '/': int.__div__}

def op_iter_reduce(ops, values):
    op_iter = lambda a, (i, b): op_dict[ops[i]](a, b)
    return reduce(op_iter, enumerate(values[1:]), values[0])

def split_list(data, n):
    for splits in combinations(range(1, len(data)), n-1):
        result = []
        prev = None
        for split in chain(splits, [None]):
            result.append(data[prev:split])
            prev = split
        yield result

def list_to_int(data):
    result = 0
    for h, v in enumerate(reversed(data)):
        result += 10**h * v
    return result

def group_and_map(data, num_groups):
    template = ['']*(num_groups*2 - 1) + ['=', '']
    for groups in split_list(data, num_groups):
        ints = map(list_to_int, groups)
        template[:-2:2] = map(str, ints)
        for ops in product('+-*/', repeat=num_groups-1):
            template[1:-2:2] = ops
            template[-1] = str(op_iter_reduce(ops, ints))
            if op_iter_reduce(ops, ints) == target:
                print ' '.join(template)

group_and_map(num_list, groups)
4b9b3361

Ответ 1

Шаг 1. Самый простой способ найти разбиение списков на группы - это попытаться получить комбинации разделенных мест. Вот реализация:

def split_list(data, n):
    from itertools import combinations, chain
    for splits in combinations(range(1, len(data)), n-1):
        result = []
        prev = None
        for split in chain(splits, [None]):
            result.append(data[prev:split])
            prev = split
        yield result

>>> list(split_list([1, 2, 3, 4], 2))
[[[1], [2, 3, 4]], [[1, 2], [3, 4]], [[1, 2, 3], [4]]]
>>> list(split_list([1, 2, 3, 4], 3))
[[[1], [2], [3, 4]], [[1], [2, 3], [4]], [[1, 2], [3], [4]]]

Шаг 2. Сначала вам нужно преобразовать список, например [[1], [2, 3, 4]], в один, например [1, 234]. Вы можете сделать это со следующей функцией:

def list_to_int(data):
    result = 0
    for i, v in enumerate(reversed(data)):
        result += 10**i * v
    return result

>>> map(list_to_int, [[1], [2, 3], [4, 5, 6]])
[1, 23, 456]

Теперь вы можете выполнить свою операцию в результирующем списке, используя reduce():

>>> import operator
>>> reduce(operator.add, [1, 23, 456])  # or int.__add__ instead of operator.add
480

Полное решение: На основе необходимости редактирования ссылок для разных операторов:

def op_iter_reduce(ops, values):
    op_dict = {'+': int.__add__, '-': int.__sub__,
               '*': int.__mul__, '/': int.__div__}
    op_iter = lambda a, (i, b): op_dict[ops[i]](a, b)
    return reduce(op_iter, enumerate(values[1:]), values[0])

def group_and_map(data, num_groups):
    from itertools import combinations_with_replacement
    op_dict = {'+': int.__add__, '-': int.__sub__,
               '*': int.__mul__, '/': int.__div__}
    template = ['']*(num_groups*2 - 1) + ['=', '']
    op_iter = lambda a, (i, b): op_dict[ops[i]](a, b)
    for groups in split_list(data, num_groups):
        ints = map(list_to_int, groups)
        template[:-2:2] = map(str, ints)
        for ops in combinations_with_replacement('+-*/', num_groups-1):
            template[1:-2:2] = ops
            template[-1] = str(op_iter_reduce(ops, ints))
            print ' '.join(template)

>>> group_and_map([1, 2, 3, 4], 2)
1 + 234 = 235
1 - 234 = -233
1 * 234 = 234
1 / 234 = 0
12 + 34 = 46
12 - 34 = -22
12 * 34 = 408
12 / 34 = 0
123 + 4 = 127
123 - 4 = 119
123 * 4 = 492
123 / 4 = 30

Если вы находитесь на Python 2.6 или ниже и itertools.combinations_with_replacement() недоступен, вы можете использовать здесь рецепт .

Ответ 2

Раймонд Хеттингер написал рецепт для нахождения всех разделов итерации в группы n:

import itertools
import operator

def partition_indices(length, groups, chain = itertools.chain):
    first, middle, last = [0], range(1, length), [length]    
    for div in itertools.combinations(middle, groups-1):
        yield tuple(itertools.izip(chain(first, div), chain(div, last)))

def partition_into_n_groups(iterable, groups, chain = itertools.chain):
    # http://code.activestate.com/recipes/576795/
    # author: Raymond Hettinger
    # In [1]: list(partition_into_n_groups('abcd',2))
    # Out[1]: [('a', 'bcd'), ('ab', 'cd'), ('abc', 'd')]
    s = iterable if hasattr(iterable, '__getitem__') else tuple(iterable)
    for indices in partition_indices(len(s), groups, chain):
        yield tuple(s[slice(*x)] for x in indices)

def equations(iterable, groups):
    operators = (operator.add, operator.sub, operator.mul, operator.truediv)
    strfop = dict(zip(operators,'+-*/'))
    for partition in partition_into_n_groups(iterable, groups):
        nums_list = [int(''.join(map(str,item))) for item in partition]
        op_groups = itertools.product(operators, repeat = groups-1)
        for op_group in op_groups:
            nums = iter(nums_list)
            result = next(nums)
            expr = [result]
            for op in op_group:
                num = next(nums)
                result = op(result, num)
                expr.extend((op, num))
            expr = ' '.join(strfop.get(item,str(item)) for item in expr)
            yield '{e} = {r}'.format(e = expr, r = result)

for eq in equations(range(1,5), groups = 2):
    print(eq)

дает

1 + 234 = 235
1 - 234 = -233
1 * 234 = 234
1 / 234 = 0.0042735042735
12 + 34 = 46
12 - 34 = -22
12 * 34 = 408
12 / 34 = 0.352941176471
123 + 4 = 127
123 - 4 = 119
123 * 4 = 492
123 / 4 = 30.75

Ответ 3

Шаг 1:

Я работал над всеми возможными комбинациями индексов:

from itertools import combinations

def cut(lst, indexes):
    last = 0
    for i in indexes:
        yield lst[last:i]
        last = i
    yield lst[last:]


def generate(lst, n):
    for indexes in combinations(list(range(1,len(lst))), n - 1):
        yield list(cut(lst, indexes))

Пример:

for g in generate([1, 2, 3, 4, 5], 3):
    print(g)
"""
[[1], [2], [3, 4, 5]]
[[1], [2, 3], [4, 5]]
[[1], [2, 3, 4], [5]]
[[1, 2], [3], [4, 5]]
[[1, 2], [3, 4], [5]]
[[1, 2, 3], [4], [5]]
"""

Шаг 2:

Сначала мы должны преобразовать группу цифр в числах:

for g in generate(list(range(1,6)), 3):
    print([int(''.join(str(n) for n in n_lst)) for n_lst in g])
"""
[1, 2, 345]
[1, 23, 45]
[1, 234, 5]
[12, 3, 45]
[12, 34, 5]
[123, 4, 5]
"""

И затем с reduce и operator выполнить арифметику:
(Хотя этот последний подэтап не связан с вашей проблемой)

from functools import reduce
import operator
op = operator.mul

for g in generate(list(range(1,6)), 3):
    converted = [int(''.join(str(n) for n in n_lst)) for n_lst in g]
    print(reduce(op, converted))
"""
690
1035
1170
1620
2040
2460
"""