廖雪峰Python练习

1函数递归算法——汉诺塔
2切片——去掉字符串两端的空格
3生成器——打印10层杨辉三角
4高阶函数
5返回函数
6实例属性和类属性


函数递归算法(汉诺塔)
n表示圆盘的数量,A,B,C 表示三根柱子。
从A借助B转移到C; 每次只能移动一个; 大盘只能在小盘下面。

汉诺塔游戏

n=1
A --> C
n=2
A --> B
A --> C
B --> C
... ...
n
n-1 --> B
A --> C
B --> C
找到规律,移动 n 个圆盘从A到C,先把 n-1 个圆盘从A移动到B(借助C),再把第 n 个最大的圆盘从A移动到C,最后将 n-1 个圆盘从B移动到C(n>=2)。
接下来我们来看移动圆盘的具体步骤:
定义函数move(n, a, b, c)实现上述功能,打印出移动步骤。

#! python3
# 利用递归函数移动汉诺塔:
def move(n, a, b, c):
    if n == 1:
        print('move', a, '-->', c)
    else:
        move(n-1, a, c, b)
        move(1, a, b, c)
        move(n-1, b, a, c)

move(3, 'A', 'B', 'C')

A --> C
A --> B
C --> B
A --> C
B --> A
B --> C
A --> C

怎么打印出来的?(我也不是很懂,递归过程比较抽象)
关键在于n==1, 打印每一步移动。移动过程A,B,C的地位相同,实现了任意移动的打印。


切片(去掉字符串两端的空格)
不调用str的strip()方法

# 期望输出
if trim('hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  world  ') != 'hello  world':
    print('测试失败!')
elif trim('') != '':
    print('测试失败!')
elif trim('    ') != '':
    print('测试失败!')
else:
    print('测试成功!')
def trim(s):
    if s=='':
        s=''  
    else:
        while s[0] == ' ' and len(s) >=2: 
            s=s[1:]
        while s[-1] == ' ' and len(s) >=2: 
            s=s[:-1]
        if len(s)==1 and s==' ':
             s=''
    return s  

本来刚开始想到的是找到两端非空元素的下标,然后切片去掉两端空格部分,一直没成功。然后就想着直接对s进行操作,关键在于对于空字符串和只包含空格的字符串都要输出空字符串,处理起来比较麻烦。


生成器(打印10层杨辉三角)

# 期望输出:
[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]

函数

def triangles():   
    for i in range(1,11):
        b=[]
        if i==1:
            b=[1]
            print(b)
        else:
            for j in range(i):
                if j==0:
                    b.append(1)
                elif j==i-1:
                    b.append(1)
                else:
                    b.append(a[j]+a[j-1])
            print(b)
            a=b 

生成器

def triangles():
    for i in range(10):
        if i==0:
            yield([1])
        elif i==1:
            L1=[1,1]
            yield(L1)
        else:
            L=[1]
            for j in range(i-1):
                L.append(L1[j+1]+L1[j])
            L.append(1)
            L1=L
            yield(L1)

高阶函数
1.利用map()函数,把用户输入的不规范的英文名字,变为首字母大写,其他小写的规范名字。输入:['adam', 'LISA', 'barT'],输出:['Adam', 'Lisa', 'Bart']:

def normalize(name):
    for i in range(len(name)):
        if i==0:
            m=name[i].upper()
        else:
            m=m+name[i].lower()
    return m

# 测试:
L1 = ['adam', 'LISA', 'barT']
L2 = list(map(normalize, L1))
print(L2)

2.Python提供的sum()函数可以接受一个list并求和,请编写一个prod()函数,可以接受一个list并利用reduce()求积:

from functools import reduce
def prod(L):
    return reduce(lambda x, y: x*y, L)

print('3 * 5 * 7 * 9 =', prod([3, 5, 7, 9]))
if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')

3.利用map和reduce编写一个str2float函数,把字符串'123.456'转换成浮点数123.456:

from functools import reduce
def str2float(s):
    DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
    def char2num(ch):
        return DIGITS[ch]
    for i in range(len(s)):
        if s[i]=='.':
            break
    f1=reduce(lambda x, y: 10*x+y, map(char2num, s[:i]))
    f2=reduce(lambda x, y: 10*x+y, map(char2num, s[i+1:]))*((10)**(-len(s)+(i+1)))
    return f1+f2
    
print('str2float(\'123.456\') =', str2float('123.456'))
if abs(str2float('123.456') - 123.456) < 0.00001:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')

4.用filter求素数[埃拉托色尼筛选法(the Sieve of Eratosthenes)简称埃氏筛法]

计算素数的一个方法是埃氏筛法,它的算法理解起来非常简单:
首先,列出从2开始的所有自然数,构造一个序列:
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...
取序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列的2的倍数筛掉:
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...
取新序列的第一个数3,它一定是素数,然后用3把序列的3的倍数筛掉:
5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...
取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5的倍数筛掉:
7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...
不断筛下去,就可以得到所有的素数。

# 生成器,产生从3开始的无限奇数序列(没有2的倍数)
def _odd_iter():
    n = 1
    while True:
        n = n + 2
        yield n

def _not_divisible(n):
    return lambda x: x % n > 0

def primes():
    yield 2
    it = _odd_iter() # 初始序列
    while True:
        n = next(it) # 返回序列的第一个数
        yield n
        it = filter(_not_divisible(n), it) # 构造新序列

# 打印1000以内的素数:
for n in primes():
    if n < 1000:
        print(n)
    else:
        break

5.用filter求回数[从左向右读和从右向左读都是一样的数]

def is_palindrome(n):
    m=''
    n=str(n)
    for i in range(len(n)):
        m=m+n[-i-1]
    return m==n

# 测试:
output = filter(is_palindrome, range(1, 1000))
print('1~1000:', list(output))
if list(filter(is_palindrome, range(1, 200))) == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191]:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')

6.用sorted()排序
假设我们用一组tuple表示学生名字和成绩:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

按名字排序:

def by_name(t):
    return t[0]

L2 = sorted(L, key=by_name)

按成绩排序:

def by_score(t):
    return t[0]

L2 = sorted(L, key=by_score)

请用sorted()对上述列表分别按名字排序:


返回函数[利用闭包返回一个计数器函数,每次调用它返回递增整数]

# 利用生成器产生返回的递增整数
def createCounter():
    def inte():
        n = 1
        while True:
            yield n
            n = n+1 
    n=inte()
    def counter():
        return next(n)
    return counter
# 测试:
counterA = createCounter()
print(counterA(), counterA(), counterA(), counterA(), counterA()) # 1 2 3 4 5
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
    print('测试通过!')
else:
    print('测试失败!')

实例属性和类属性
为了统计学生人数,可以给Student类增加一个类属性,每创建一个实例,该属性自动增加:

class Student(object):
    count = 0

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Student.count+=1

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