读数系统-第11届蓝桥杯国赛Python真题精选

[导读]：超平老师的Scratch蓝桥杯真题解读系列在推出之后，受到了广大老师和家长的好评，非常感谢各位的认可和厚爱。作为回馈，超平老师计划推出《Python蓝桥杯真题解析100讲》，这是解读系列的第33讲。

读数系统，本题是2020年10月30日举办的第11届蓝桥杯青少组Python编程国赛真题，题目要求设计一个读数系统，将输入的数字按照中文读写的规范转为汉语拼音字串。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

提示信息：

假设给出一个数值9876543201，直接看这个数字很难直观准确的读出来，为了准确快速的读出一个数字，想请你编写一个读数系统。

中文读数规则：

1). 从高位读起，先读亿级，再读万级，最后读个级；

2). 读亿级和万级时按读个级的方法来读，读完亿级后加上一个“亿”字，读完万级后加上一个“万”字；

3). 每级末尾不管有几个0都不读，每级中间和前面有一个或连续几个0，都只读一个0。

编程实现：

输入一个小于一百亿的正整数n（1 ≤ n ＜ 10000000000），按照中文读写的规范转为汉语拼音字串，相邻的两个音节用一个空格符隔开。

例如：给定一个阿拉伯数字串“9876543201”

中文读写的规范：九十八亿七千六百五十四万三千二百零一

汉语拼音字串:jiu shi ba yi qi qian liu bai wu shi si wan san qian er bai ling yi

输入描述:

输入一个小于一百亿的正整数n（1≤n＜10000000000）

输出描述：

输出其对应汉语拼音字串，相邻的两个音节用一个空格符隔开

样例输入：

54321001

样例输出:

wu qian si bai san shi er wan yi qian ling yi

二.思路分析

这是一道模拟算法题，考查的知识点主要包括字符串、列表和函数。

根据题目的要求，数字的范围为1~10000000000，很显然数字规模比较大，不适合挨个处理。

还记得我们的计算思维吗，就是如何将复杂问题拆分成简单问题。

仔细分析一下，你会发现个级、万级和亿级的读法是一样的，比如：

123412341234一千二百三十四亿一千二百三十四万一千二百三十四

除了单位不同，其数字部分的读法完全一致，因此我们只需要先处理好4位数字的读法，再进行连接就可以了，但是这里有一个特殊情况，就是数字零，需要重点分析和处理。

因此，我们可以将问题拆分为如下3个步骤：

• 实现4位数字的读法；

• 将输入数字分为3段处理；

• 考虑并完善特殊情况；

4位数的读法是解决问题的第一步，也是最重要的一步，由于Python不能自动将数字转成汉语拼音，所以要先定义好每个数字和单位的拼音。

我们可以使用列表来保存这些拼音，数字的拼音列表可以定义如下：​​​​​​​

# 定义数字的拼音number = ["ling","yi","er","san","si","wu","liu","qi","ba","jiu"]

单位的拼音列表可以定义如下：​​​​​​​

# 定义单位的拼音unit = ["qian","bai","shi",""]

注意，个位是不需要读出来的，所以将其定义为空，保留这一位是方便理解和计算。

然后使用循环4位数字串进行遍历，将每个数字的拼音和单位进行连接，比如数字为：

8765

先获取第一个数字8，通过下标获取number列表中的拼音number[8] = "ba"，同时通过unit列表找到其对应的单位"qian"，将二者连接起来，就是"ba qian"。

再依次处理数字7、6、5，最后可以得到完整的拼音”ba qian qi bai liu shi wu“。

当然，这是理想状态，还需要考虑两种特殊情况：

• 位数不足4位；

• 数字包含0；

位数不足4位时，在循环处理时，数字的拼音是正常的，但是单位不能一一对应，需要额外处理一下，比如只有3位数字时，最高是百，因此需要数字的长度来计算其下标。

数字包含0时，问题就变得复杂了一些，包括两种情况：

1). 末尾数字是0时，0是不读的；

2). 有连续的0时，只需要读1次；

为了方便，我们可以将这个处理过程定义成函数，然后再将输入的数字拆分成3段，也就是亿级、万级和个级，分别调用函数获取其拼音字符串，再考虑一些特殊情况，就可以得到完整的汉语拼音串了。

思路有了，接下来，我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分4步来编写程序：

• 定义列表

• 定义函数读取4位数

• 分段处理

• 完善程序

1. 定义列表

这一步比较简单，定义两个列表，分别是数字拼音和单位拼音，代码如下：

2. 定义函数读取4位数

根据前面的思路分析，我们定义函数如下：

代码不少，说明6点：

1). 读取数字时，是以字符串的方式来处理的，所以代码都是围绕着字符串处理进行的；

2). 在获取数字拼音时，需要先获取字符对应的数字即s[i]，再将s[i]作为下标获取拼音，不过要使用int()函数将其转成整型； 

3). 在获取单位的时候，下标不仅和i有关系，和字符串的长度l也有关系；

4). 对于连续数字0的处理，这里使用了一个变量"flag"，如果当前数数字为0，就将flag设为1，否则设置为0，再根据这个flag来决定是否需要连接”ling“和单位拼音；

5).对于末尾数字0的处理，如果末尾为0，则删除字符串末尾的"ling"，当然如果数字本身为0，则不用删除；

6). 由于在连接时，会在每个拼音后面增加一个空格，所以在得到完整的字符串后，使用rstrip()函数删除末尾的空格，这可以避免两个拼音之间出现两个空格的情况。

完成这一步，建议先测试一下，确保代码和逻辑的正确性，再继续下一步。

3. 分段处理 

有了read_number()函数，接下来就方便了，将输入的数字拆分成3段来处理：

3.1 亿级

输入的数字范围是1~10000000000，因此需要对数字进行判断，如果长度是8位，才需要处理，对应的代码如下：

代码比较好理解，简单说明4点：

1). 变量"res"用来表示最后的结果，也就是完整的拼音串，初始值设为空；

2). 如果字符串长度大于8，就截取亿级部分的数字串，这里使用了s[:-8]的编程技巧；

3). 获取亿级的拼音串后，在尾部增加单位"yi"，注意左右各有一个空格；

4). 亿级处理完成，就删除亿级的数字串，并保存到变量"s"中。

3.2 万级

对于万级的处理和亿级基本类似，继续编写代码如下：

由于万级的数字处在亿级和个级之间，有可能出现全0的情况，比如1200003456，这种情况下，万是不需要读的。

因此，这里做了一个判断，如果万级的4位不是全0，则需要读数，然后在末尾加上"wan"，最后去掉万级，只保留各级的数字串。

3.3 个级

个级的情况比较简单，直接读取即可，继续编写代码如下：

处理完亿级，万级和个级，去掉最后的空格，基本上就可以了。

4. 完善细节

到这里，基本上就可以处理大部分数据了，但是还有一个特殊的情况，就是万级数据全为0，个级有千位，比如1200003456，使用上面的程序，结果如下：

很显然，这里少了一个"ling"，所以，针对这种情况，需要单独处理，修改亿级代码如下：

再次测试，效果如下：

这一次，就没有问题了，注意，我们需要多测试一些数据，尤其是包含0的情况，下面这些是建议测试的数据：

1101001000100001000001000000100000001000000001000000001000000000
12123123412345123456123456712345678123456789123456789112345678912
10212010231203123010021020120010002100201020012000100002100020100200102000120000100000210000201000200100200010200001200000......

至此，整个程序就全部完成了，你也可以输入不同的数字来测试效果。

四.总结与思考

本题代码在35行左右，涉及到的知识点包括：

• 循环语句，主要for...in循环；

• 条件语句，包括单分支和双分支；

• 字符串处理；

• 列表的使用；

• 函数的定义及使用；

作为国赛真题，本题难度较大，除了常见的Pytho基础知识外，更重要的是逻辑思维能力和解决问题的方法和能力。

对于任何一个复杂问题，我们都可以尝试运用计算思维对其进行拆分，将其拆分成若干简单问题，将简单问题一一解决了，复杂问题也就八九不离十了。

同时，要注意细节的把握和处理，对所有的情况都要做到不重复不遗漏。

超平老师给你留一道思考题，对于本题的测试数据，有没有好的办法，做到快速测试呢？

你还有什么好的想法和创意吗，也非常欢迎和超平老师分享探讨。

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