猜数字游戏Bulls and Cows的解法
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猜数字游戏Bulls and Cows的解法
- 前言
- 一、游戏规则
- 二、电脑出题你来猜
-
- 1.引入库
- 2.生成随机四位数密码
- 3.接收玩家猜测数字
- 4.生成A和B的个数
- 5.全部代码
- 三、你来出题电脑猜
-
- 1.代码思路
- 2.筛选步骤
- 3.全部代码
- 4.手动输入AB值
- 总结
前言
猜数字（又称 Bulls and Cows ）是一种古老的的密码破译类益智类小游戏，起源于20世纪中期，一般由两个人或多人玩，也可以由一个人和电脑玩。查了网上很多关于这个游戏的帖子，大多都是计算机出题，人来猜。根据百度百科的介绍，有非常多种方法可以实现七步之内猜出答案。下面我就介绍其中最简单的一种也是我唯一会的一种方法。
一、游戏规则
首先需要说明游戏规则，因为这个游戏网上还有很多变种。就像麻将一样，玩的人多了，就玩出花来了。
- 出题人写一个四位数的密码，每一位数都可以从0到9选一个，但四位数字不能有重复的。如4415这个密码就是不行的。0可以放到开头，如0123这样也是可以的。当然这个密码不能给猜题人看到，这是答案，猜题人要猜的。
- 猜题人写一个自己猜测的密码，格式同上。写完后展示给出题人观看。
- 出题人根据猜题人的数字回答几A几B，其中A的个数表示猜题人猜测的数字位置正确的数的个数，B表示数字正确而位置不对的数的个数。例如出题人写下的密码是1564，猜题人写下的是7514，这时出题人就要告诉猜题人2A1B。
- 猜题人根据出题人提供的提示继续猜一个密码，出题人后续也要给出相应提示。
- 直到猜题人猜中出题人写下的数字，游戏结束。统计一下猜题人猜了多少次，猜的次数越少越厉害。
规则到此结束，建议刚接触这个游戏的人去体验一下，游玩链接点这里。毕竟玩才是学习的最佳方式。
二、电脑出题你来猜
1.引入库
代码如下：
import random
2.生成随机四位数密码
代码如下：
li = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
random.shuffle(li)
secret = li[:4]
3.接收玩家猜测数字
代码如下：
guess = []#接收列表
while True:#确保玩家输入的数字格式正确
test = input('输入猜测的四位数:\n')
if str.isdigit(test) == 1 and len(test) == 4:
for i in test:
guess.append(i)
break
else:
print('输入的格式不正确，请重新输入')
str.isdigit(test) == 1来判断输入的是否为数字，len(test) == 4来判断是否为4位数。
4.生成A和B的个数
代码如下：
A = 0
B = 0
for a,b in enumerate(guess):
if secret[a] == int(b):
A += 1
elif int(b) in secret:
B += 1
else:
pass
print(f'{A}A{B}B')
if A == 4 and B == 0:
print('猜对了')
5.全部代码
代码如下：
li = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
random.shuffle(li)
secret = li[:4]
for item in range(0,10):
guess = []
while True:
test = input('输入猜测的四位数:\n')
if str.isdigit(test) == 1 and len(test) == 4:
for i in test:
guess.append(i)
break
else:
print('输入的格式不正确，请重新输入')
A = 0
B = 0
for a,b in enumerate(guess):
if secret[a] == int(b):
A += 1
elif int(b) in secret:
B += 1
else:
pass
print(f'{A}A{B}B,还剩{9-item}次机会')
if A == 4 and B == 0:
print('猜对了')
break
else:
print(f'游戏结束，答案是{secret}')
加入了for循环，给了10次机会，如果觉得太少可以加。
三、你来出题电脑猜
1.代码思路
百度百科给出了很多高端解法，如下：
数学不学好的我流下痛苦的眼泪，我都看不懂。不过我们还有一种最简单易懂的解决方式。具体思路如下：
- 0到9不重复的四位数组合方式有1098*7=5040种，对计算机来说，区区五千个四位数很好遍历。我们生成一个装有这5040个密码的列表。
- 先从列表中按顺序取一个四位数密码。这时会得到几A几B的提示。
- 这是最关键的一步，非常关键！！通过第二步给出的提示，将列表中不可能正确的密码移除。
- 从修改过的列表中继续遍历四位数密码，重复二、三步，直到得出猜出正确答案结束运行。
2.筛选步骤
那么如何尽可能多的移除列表中不可能正确的密码，就是接下来需要做的。
- 如果是0A0B，则说明这四个数字都不可能出现在正确答案中，那么可以将备选列表中5040个四位数密码中含有这四个数字的都移除。
- 如果是0A几B，则说明这四个数字中虽然存在正确的数字，但四个数字的位置没一个对的，那么可以将列表中含有上述位置的密码移除。比如给的是1234，结果是0A1B，那么将列表中第一个数字是1的密码，第二个数字是2的密码，第三个数字是3的密码，第四个数字是4的密码，都移除。如1489、4537、0298、7814这些数字都移除。
- 如果A>0。则说明这四个数字中有数字位置正确，那么可以将列表中相同位数小于A的密码去除。比如给的1234，结果是2A0B，那么就可以将列表中与1234相同位数小于2的去除，如1452、7814这些数字都移除。
- 如果A+B>0。则说明这四个数字中有A+B个数字存在与正确密码中，那么去除列表内与猜测数字包含正确个数位数不符的密码。比如给的1234，结果提示1A1B，说明1234里面只有两个数字是在正确密码中的，那么1789、4567这些含有1、2、3、4的个数小于2的可以移除，1235、3541这些含有1、2、3、4的个数大于2的也可以移除。
- 如果A=4。则说明这个密码是正确的，输出正确答案。
3.全部代码
while True:#接收猜测数字
secret = []
pre_secret = input('输入一个没有重复数字的四位数：\n')
if str.isdigit(pre_secret) == 1 and len(pre_secret) == 4 and len(set(pre_secret)) == len(pre_secret):
for i in pre_secret:
secret.append(i)
break
else:
print('输入的格式不正确，请重新输入')
guessli = []
li = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in li:#生成所有可能答案，装填入备选列表
for u in li:
if u == i:
continue
for o in li:
if u == o or o == i:
continue
for p in li:
if p == o or p == u or p == i:
continue
else:
four = p
guessli.append([i,u,o,p])
total = 0#初始化计数变量
while True:
for guess in guessli:
total += 1#猜测次数加一
A = 0
B = 0
command = 0#初始化完成退出信号
time.sleep(1)
print(f'电脑猜：{guess}')
guessli.remove(guess)
for a,b in enumerate(guess):#计算几A几B
if secret[a] == str(b):
A += 1
elif str(b) in secret:
B += 1
if A == 0 and B == 0 :#当A和B均为零时，去除备选列表内相同数字的选项
guesslis = guessli.copy()
for item in guesslis:
if guess[0] in item or guess[1] in item or guess[2] in item or guess[3] in item:
guessli.remove(item)
elif A == 0:#当A为零B不为零时，去除备选列表内对应位数数字相同的选项
guesslia = guessli.copy()
for item in guesslia:
if item[0] == guess[0] :
guessli.remove(item)
elif item[1] == guess[1]:
guessli.remove(item)
elif item[2] == guess[2]:
guessli.remove(item)
elif item[3] == guess[3]:
guessli.remove(item)
if A + B > 0:#当A和B均不为零时，去除备选列表内与猜测数字包含正确个数位数不符的选项
guesslib = guessli.copy()
for item in guesslib:
count = 0
if guess[0] in item :
count += 1
if guess[1] in item:
count += 1
if guess[2] in item:
count += 1
if guess[3] in item:
count += 1
if count < A + B or count > A + B:
guessli.remove(item)
if A > 0:#当A大于零的时候，去除相同位数小于A的选项
guesslie = guessli.copy()
for item in guesslie:
count = 0
if guess[0] == item[0]:
count += 1
if guess[1] == item[1]:
count += 1
if guess[2] == item[2] :
count += 1
if guess[3] == item[3]:
count += 1
if count < A:
guessli.remove(item)
if A == 4:
print(f'{A}A{B}B,总共猜了{total}次')
command = 1
break
else:
print(f'{A}A{B}B')
if command == 1:
break
4.手动输入AB值
上面是输入一个密码，可以给你自动生成AB值给电脑进行判断。当然我们也可以手动输入AB值，做到更公平，防止电脑偷看答案。代码如下：
li = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
guessli = []
for i in li:#生成所有可能答案，装填入备选列表
for u in li:
if u == i:
continue
for o in li:
if u == o or o == i:
continue
for p in li:
if p == o or p == u or p == i:
continue
else:
four = p
guessli.append([i,u,o,p])
total = 0#初始化计数变量
print('想好一个数，电脑要开始猜了')
time.sleep(1)
prepare = input('按任意键开始游戏')
while True:
for guess in guessli:
total += 1#猜测次数加一
command = 0#初始化完成退出信号
time.sleep(1)
print(f'电脑猜：{guess}')
guessli.remove(guess)
#print(guessli)
while True:
A = input('请告诉电脑四个数中存在且位置正确的有几个？')
B = input('请告诉电脑四个数中存在但位置错误的有几个？')
if str.isdigit(A) == 1 and len(A) == 1 and str.isdigit(B) == 1 and len(B) == 1:
if int(A)+int(B) <= 4 :
A = int(A)
B = int(B)
break
else:
print('你这个数字没开玩笑吧？')
else:
print('请输入正确的数字。')
if A == 0 and B == 0 :#当A和B均为零时，去除备选列表内相同数字的选项
guesslis = guessli.copy()
for item in guesslis:
if guess[0] in item or guess[1] in item or guess[2] in item or guess[3] in item:
guessli.remove(item)
elif A == 0:#当A为零B不为零时，去除备选列表内对应位数数字相同的选项
guesslia = guessli.copy()
for item in guesslia:
if item[0] == guess[0] :
guessli.remove(item)
elif item[1] == guess[1]:
guessli.remove(item)
elif item[2] == guess[2]:
guessli.remove(item)
elif item[3] == guess[3]:
guessli.remove(item)
if A + B > 0:#当A和B均不为零时，去除备选列表内与猜测数字包含正确个数位数不符的选项
guesslib = guessli.copy()
for item in guesslib:
count = 0
if guess[0] in item :
count += 1
if guess[1] in item:
count += 1
if guess[2] in item:
count += 1
if guess[3] in item:
count += 1
if count < A + B or count > A + B:
guessli.remove(item)
if A > 0:#当A大于零的时候，去除相同位数小于A的选项
guesslie = guessli.copy()
for item in guesslie:
count = 0
if guess[0] == item[0]:
count += 1
if guess[1] == item[1]:
count += 1
if guess[2] == item[2] :
count += 1
if guess[3] == item[3]:
count += 1
if count < A:
guessli.remove(item)
if A == 4:
print(f'{A}A{B}B,总共猜了{total}次')
command = 1
break
else:
print(f'{A}A{B}B')
if guessli == []:
print('这不可能，请检查一下你写的A和B是否正确')
command = 1
if command == 1:
break
总结
在游戏规则介绍里有这个游戏的网页版，如果被虐了，可以运用上面代码和电脑进行pk。可以保证七次内必出结果。噢，对了，链接的游戏不包含0，可以在生成列表时将0去掉。