周末也要編程，3道Python題，9種解法，你能想出幾種

菜鳥學Python的第161篇原創文章

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菜鳥獨白

前幾周我們小密圈組織了一個刷題的活動，這次有20幾個小夥伴一起參加為期3周的刷題活動。大家一起在刷題，火爆異常，這個活動即將進入尾聲，我挑選了幾道有趣題目，希望給大家一些啟發！感謝題目提供者Junee ，陸上行舟兩位助教同學。

1.字母轉換問題

題目要求：

你得到一個可能混合大小寫字母的字元串，你的任務是把該字元串轉為僅使用小寫字母或者大寫字母，為了儘可能少的改變：

如果字元串包含的大字母數小於等於小寫字母數，則把字元串轉為小寫。

如果大寫的數目大於小寫字母數，則把字元串轉為全大寫。

比如：

solve("CODe")=="CODE"

這道題稍微簡單一點，怎麼解呢：

1).屌絲解法：

對字元串中的每個字元進行判斷大寫還是小寫

大寫則計數+1，小寫也+1

比較兩種計數的大小，然後對字元串進行大小寫反轉

2).進階解法

大於0則全部大寫，否則則全部小寫

3).高手解法

這種解法絕對讓人拍案叫絕，值得思考。

2.數獨問題

題目要求：

寫一個函數檢驗數獨是否完成：

• 如果完成，返回 「Finished!」
• 如果未完成，返回 「Try again!」

數獨規則

• 數獨為9行9列。
• 每一行和每一列均由 [1-9] 9個不重複數字組成。
• 將 9行x9列 的數獨分割為9個小區域，每個區域3行3列，且保證每個小區域數字也是從[1-9] 9 個不重複數組成。

屌絲解題思路：

1).可以將上邊列表看成一個矩陣圖形

首先要滿足的條件是行和列都必須由[1-9] 9個不重複的數組成。判斷行是否滿足條件：遍歷列表 board，然後對每個元素（行）進行去重然後計算長度，生成一個新列表

row_len=[len(set(row))forrowinboard]

# 結果為：

[9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9]

# 說明每一行去重後仍有9個元素，說明沒有重複元素

# 最後只需要判斷新生成的列表row_len 元素之和是否等於 81，就可以知道每一行是否有重複數字。

2).判斷列是否滿足條件

將 board 行列轉換，然後像判斷行一樣進行判斷

board2 = map(list,zip(*board))

# 結果：

[[1, 4, 7, 6, 5, 9, 2, 3, 8],

[3, 9, 5, 4, 2, 8, 1, 6, 7],

[2, 8, 6, 3, 1, 7, 4, 5, 9],

[5, 2, 3, 1, 7, 4, 9, 8, 6],

[7, 6, 8, 5, 9, 2, 3, 1, 4],

[9, 1, 4, 8, 3, 6, 5, 7, 2],

[4, 3, 2, 7, 8, 5, 6, 9, 1],

[6, 7, 1, 9, 4, 3, 8, 2, 3],

[8, 5, 9, 2, 6, 1, 7, 4, 5]]

3).最後判斷行和列是否都滿足條件

def done_or_not(board): if sum([len(set(col)) for col in board2]) == 81 and sum([len(set(row)) for row in board]) ==81 : pass else: return Try again!

4).怎麼分成9個小塊呢

import numpy as npboard_array = np.array(board)board_array[0:3,0:3] #取第一行到第三行，第1列到第3列的，3x3小區塊#結果：array([[1, 3, 2], [4, 9, 8], [7, 5, 6]])那分成9個小區塊就是：board_array[0:3,0:3]board_array[0:3,3:6]board_array[0:3,6:9]board_array[3:6,0:3]board_array[3:6,3:6]board_array[3:6,6:9]board_array[6:9,0:3]board_array[6:9,3:6]board_array[6:9,6:9]

可以看到每個小區塊也是一個二維列表，將二維列錶轉成一維列表後進行去重就可以知道這個小區塊有沒有重複出現的數字，進而可以判斷是否符合數獨條件。

import numpy as npdef done_or_not(board): board2 = map(list,zip(*board)) if sum([len(set(row)) for row in board2]) == 81 and sum([len(set(row)) for row in board]) ==81 : board_array = np.array(board) x = [0,3,6,9] for y in range(0,len(x)-1): for j in range(0,len(x)-1): z = board_array[x[y]:x[y+1],x[j]:x[j+1]] if len(set([num for row in z for num in row ])) != 9: return Try again! return Finished! else: return Try again!

2.看高手的解法

涉及到多維數組的處理，可以直接用numpy裡面的vstack來處理，會簡潔和方便

import numpy as npdef done_or_not(aboard): #board[i][j] board = np.array(aboard) rows = [board[i,:] for i in range(9)] # 取行 cols = [board[:,j] for j in range(9)] #取列 sqrs = [board[i:i+3,j:j+3].flatten() for i in [0,3,6] for j in [0,3,6]] # 分區 for view in np.vstack((rows,cols,sqrs)): if len(np.unique(view)) != 9: return Try again! return Finished!

3.神一樣的解法

在上面用numpy的基礎上，進一步巧妙的利用not all的用法

import numpy as npdef done_or_not(board): rows = np.array(board) cols = np.transpose(rows) subs = [np.ndarray.flatten(rows[x:x+3, y:y+3]) for x in range(0,9,3) for y in range(0,9,3)] for test in [rows, cols, subs]: if not all(sorted(group) == range(1,10) for group in test): return Try again! return Finished!

3.找出下一個大的數字

題目：

給定一個數字比如138，找出這個數字組合後下一個大的數字，比如138,183,318,813,831,很顯然下一個大一點的數字是183。

這道題怎麼解呢：

1).屌絲解法：

我們用最簡單的暴力破解，先把數字轉為字元列表，然後排列組合所有的情況，再把字元轉給數字，然後排序，取比原來數字大的那一個就行了。

• 首先我們利用itertool庫裡面的牛逼閃閃的permutations，可以對一個列表進行全排序
• 接著我們把排序好的字元裡面，用迭代器合成為一個一個數字
• 把數字列表進行從大到小的排序，找出比當前數字大的數字，即index+1
• 如果沒有報錯，則返回為-1

我們用assert測一下看看：

assert next_bigger(50)==-1

assert next_bigger(13)==31

assert next_bigger(217)==271

assert next_bigger(16318)==16381

完全正確，那麼上面的解法有什麼缺點嗎，確實就是耗時，比如我們現在一個15位的數字需要查詢，全排序顯然不是上策！我們接著看第二種：

既然全排序不行，那就要想一個演算法來解決這個問題，比如16318，顯然16381是比它大的，因為我是倒著來的，個位數比十位數大，那麼取反之後就可以得到一個比原來大的數字。所以我們的思路：

• 我們是反向操作：從n個位開始依次和n+1(十位)，n+2(百位)，n+3(千位)，n+4(萬位)...進行比較
• 如果發現有大的數字，把n插入到n+1那裡，同時把原來的n挪走，得到一個新的數字，放入我們的新列表
• 個位循環完畢，循環十位，依次重複上面的演算法
• 最後在新的列表中找出最小的那個數字就行了！

3).神一樣的解法

這道題的解法的作者是：pavel.koshev, dumbParsifal, JohnnyJiaJia

這幾道題目不知道有沒有給大家一些啟發，一題多解是一個比較好的小白進階技巧！其實經常刷刷題提高一下自己的基本功還是很有好處的，同時還可以膜拜一下高手的解法，會讓你豁然開朗，歡迎大家留言討論哦

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