freeCodeCamp----arithmetic_arranger练习

目录

1 题目

2 指定要求

3 思路分析

3.1 拆分输入参数

3.2 判断是否满足打印条件

3.3 打印排版（对齐）

3.4 第二个参数为True

3.5 arithmetic_arranger函数

3 arithmetic_arranger.py

4 常见的报错

---

1 题目

简单说就是打印加减运算的竖式计算

2 指定要求

1. 两个参数，第一个参数为要计算的数据，第二个参数为bool值，TRUE需要同时打印竖式的计算结果，FALSE则不需要；
2. 一次最多输入5组数据，超过则返回：Error: Too many problems.
3. 运算符仅支持加减法，其他返回：Error: Operator must be '+' or '-'.
4. 输入计算的数据(operand)仅支持数字，否则返回：Error: Numbers must only contain digits.
5. 最大支持4位数的运算，否则返回：Error: Numbers cannot be more than four digits.

3 思路分析

大体思路就是先写个打印一个竖式的函数basic_num()，然后arithmetic_arranger（）根据传入的参数，依次调用打印的函数basic_num()，

3.1 拆分输入参数

根据测试用例分析思路：

arithmetic_arranger(["32 + 8", "1 - 3801", "9999 + 9999", "523 - 49"], True)

先不考虑第二个参数，将第一个参数当成一个二维数组blocks=[block1,block2,block3...]且长度不能超过5，即len(blocks)<5;  

arithmetic_arranger(blocks,result)

此时第一个参数中block的每个元素都是string类型（例如："32 + 8"），将每个string按空格依次拆分成operand[0]、operator和operand[1]，并存入block数组中（例：block = [ 32 , '+' , 8 ] ），其中operand只能是数字，且最大是4位数len(operand)<4，operator只能是+或者-号；

此时：

block=[operand[0],operator,operand[1]]

3.2 判断是否满足打印条件

先判断是否满足条件，一旦不满足后续的代码均不用执行，直接打印错误。

输入计算的数据(operand)仅支持数字，否则返回：Error: Numbers must only contain digits.

# 若operand超过2个或者operator超过一个，说明有非数字输入
    if len(operand) > 2 or len(operator) > 1:
        return "Error: Numbers must only contain digits."

最大支持4位数的运算，否则返回：Error: Numbers cannot be more than four digits.

# operand本身长度就2，里面有2个数字，operand[0]和operand[1]
    # 两个数字最大都只接受4位数的运算，长度超过4位就报错
    if len(operand[0]) > 4 or len(operand[1]) > 4:
        return "Error: Numbers cannot be more than four digits."

运算符仅支持加减法，其他返回：Error: Operator must be '+' or '-'.

# 运算符只支持+和-
# 这里使用operator[0]的原因是，operator本身是个数组，operator[0]是个元素，且是个字符串
    if operator[0] not in ('+', '-'):
        return "Error: Operator must be '+' or '-'."

剩下两个要求，需要在上层arithmetic_arranger（）函数中判断。

3.3 打印排版（对齐）

一个竖式显示大概是下面这样的：

 

我们将显示分成4行，宽度定为最大数字宽度再加两位即 maxlen+2 ，一个留给运算符，另一位作为空格，防止有进位产生。

第一行是operand[0]；第二行是operator[0]+空格+operand[1]；第三行是分割线'-'，长度为maxlen+2，第四行是计算的结果（如果有的话），这四行都需要靠右对齐。

block = [operand[0].rjust(maxlen + 2), operator[0]+' '+operand[1].rjust(maxlen), '-'*(maxlen+2)]

3.4 第二个参数为True

此时给block添加第四行

block.append(str(int(operand[0]) + int(operand[1])).rjust(maxlen + 2))

添加的一行分两种情况，运算符为+或者-，步骤都是先根据运算符计算结果，然后长度maxlen+2，靠右对齐。

不用担心结果超过6位的情况，因为rjust()函数中，若指定的长度小于字符串的长度则返回原字符串。

3.5 arithmetic_arranger函数

基本打印函数完成后，arithmetic_arranger根据传入的参数依次调用，在调用前需要先判断传入的数据，一次最多输入5组数据，超过则返回：Error: Too many problems.

这个不难，判断长度即可。

接下来就是判断第二个参数是否为True，若是，basic_num()打印函数就是4行，包括结果行，否则就是3行。

没什么可写的，注意的点有：

1.竖式虽然是竖着显示的，但是打印时是横着打印的，第一行就是第一个竖式的第一行+第二个竖式的第一行+第三个竖式的第一行+……依次是第二行；

2.两个竖式之间应该添加4个空格作为分隔，具体加在哪个位置，见源码；

3.每一行结束记得添加换行符，不然全部堆在一行显然是不正确的；

3 arithmetic_arranger.py

arithmetic_arranger.py源码见下文

内容有参考博主：FreeCodeCamp----Scientific Computing with Python Projects----Arithmetic Formatter_m0_43406494的博客-CSDN博客AssignmentStudents in primary school often arrange arithmetic problems vertically to make them easier to solve. For example, “235 + 52” becomes: 235+ 52-----Create a function that receives a list of strings that are arithmetic problems and returns https://blog.csdn.net/m0_43406494/article/details/112731471?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522163633257116780264054904%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=163633257116780264054904&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-112731471.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=Students+in+primary+school+often+arrange+arithmetic+problems+vertically+to+make+them+easier+to+solve.+For+example%2C+%22235+%2B+52%22+becomes%3A&spm=1018.2226.3001.4187

---

注释已经写的很明白了，如下： 

# def arithmetic_arranger(problems):


#     return arranged_problems
# 引入 re 模块使 Python 语言拥有全部的正则表达式功能
import re
# 单个problem的函数，多个problems时可依次调用此函数，a的形式为'21 + 23'
def basic_num(a, xxx):
    # re.findall(pattern, string)
    # 在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串，并返回一个列表，如果没有找到匹配的，则返回空列表。
    # operand筛选出数字
    # operator找出运算符号
    operand = re.findall(r'\d+', a)
    operator = re.findall(r'[^\d ]', a)

    # 根据题意分析：
    # 若operand超过2个或者operator超过一个，说明有非数字输入
    if len(operand) > 2 or len(operator) > 1:
        return "Error: Numbers must only contain digits."

    # operand本身长度就2，里面有2个数字，operand[0]和operand[1]
    # 两个数字最大都只接受4位数的运算，长度超过4位就报错
    if len(operand[0]) > 4 or len(operand[1]) > 4:
        return "Error: Numbers cannot be more than four digits."

    # 运算符只支持+和-
    if operator[0] not in ('+', '-'):
        return "Error: Operator must be '+' or '-'."

    # 找出最大长度，为后面对齐做准备
    # 用最大长度加两位宽度，一位留给运算符，一位作为空格防止加法进位和减法出现负数的情况
    maxlen = max(len(operand[0]), len(operand[1]))

    # rjust()返回一个原字符串右对齐,并使用fillchar填充至长度width的新字符串
    # 如果指定的长度小于字符串的长度则返回原字符串
    # width--指定填充后的总长度；fillchar--填充的字符，默认为空格
    # str.rjust(width[, fillchar])
    # 输出block分成三行显示：
    # 第一行为第一个数字operand[0]，长度为maxlen+2（多出来的两位，一个给运算符，另一个用作空格），靠右对齐
    # 第二行开头就是运算符operator[0]，接着是空格，最后是第二个数字，长度为maxlen，靠右对齐
    # 第三行全部为'-'，作为分割线，长度为maxlen+2，靠右对齐
    # 注意这里operator是一个数组，要拼接的话必须使用里面的元素
    block = [operand[0].rjust(maxlen + 2), operator[0]+' '+operand[1].rjust(maxlen), '-'*(maxlen+2)]

    # 如果第二个参数为TRUE，就需要将block添加一行
    # 添加的一行分两种情况，运算符为+或者-，步骤都是先根据运算符计算结果，然后长度maxlen+2，靠右对齐
    # 不用担心结果超过6位的情况，因为rjust()函数中，若指定的长度小于字符串的长度则返回原字符串
    if xxx == True:
        if operator[0] == '+':
            block.append(str(int(operand[0]) + int(operand[1])).rjust(maxlen + 2))
        if operator[0] == '-':
            block.append(str(int(operand[0]) - int(operand[1])).rjust(maxlen + 2))
    # print(block)
    return block

# 定义竖式函数
# 思路如下：
# 先判断第一个参数中元素是否超过5个，若超过，返回错误（题目要求一次最多计算5个竖式）
# 遍历problems中的所有元素，basic_num函数，返回的block依次存入blocks数组中，
def arithmetic_arranger(problems, result = False):
    if len(problems) > 5:
        return "Error: Too many problems."
    if result:
        count = 4
    else:
        count = 3
    # 定义二维数组blocks,因为里面的每个元素block都是一维数组
    blocks = []
    for s in problems:
        blocks.append(basic_num(s, result))
        # 若出现报错，则直接退出，输出错误内容
        # 这里需要主意的是，判断的是blocks[-1]，因为错误可能出现在第一组或者最后一组，不管哪个位置都是最后一个元素
        # 同时判断blocks[-1]的类型是否为字符串,因为正确情况下的是list
        print(blocks)
        if (type(blocks[-1]) == str):
            return blocks[-1]
    arranged_problems = ''
    for i in range(count):
        for j in blocks:
            arranged_problems += j[i]+(' '*4)
            # 下面的判断是为了到每一行结尾时，不添加上一步的空格
            if j == blocks[-1]:
              arranged_problems = arranged_problems[0:-4] #不包含-4位置
        arranged_problems += '\n'
    # 使用[0:-1]是为了去掉最后一行的空行
    return arranged_problems[0:-1]


# if __name__ == "__main__":
#     print(arithmetic_arranger(["11222 + 815", "454 - 8125", "123 - 49", "888 - 40", "653 + 87"], True))

4 常见的报错

1. Error的打印，注意连空格和标点符号都要和题目要求保持一致，不然测试时会出错，找半天找不到问题所在；
2. 注意隐藏的空格，比如每一行结尾是不是也加上了4个空格？测试的时候也不能通过的；
3. 注意最后一行的空行，需要去掉，不然也不能通过测试；
4. 第二个参数需要设置默认值为False，避免未给定第二个参数时报错。