これがブルートフォースアルゴリズムです。
from __future__ import division
import itertools as IT
import operator
opmap = {operator.add: '+',
operator.mul: '*',
operator.truediv: '/'}
operators = opmap.keys()
def deduction_int(inputs, output):
iternums = IT.permutations(inputs, len(inputs))
iterops = IT.product(operators, repeat=len(inputs)-1)
for nums, ops in IT.product(iternums, iterops):
for result, rstr in combine(nums, ops):
if near(result, output, atol=1e-3):
return rstr
def combine(nums, ops, astr=''):
a = nums[0]
astr = astr if astr else str(a)
try:
op = ops[0]
except IndexError:
return [(a, astr)]
# combine a op (...)
result = []
for partial_val, partial_str in combine(nums[1:], ops[1:]):
r = op(a, partial_val)
if len(nums[1:]) > 1:
rstr = '{}{}({})'.format(astr, opmap[op], partial_str)
else:
rstr = '{}{}{}'.format(astr, opmap[op], partial_str)
assert near(eval(rstr), r)
result.append((r, rstr))
# combine (a op ...)
b = nums[1]
astr = '({}{}{})'.format(astr,opmap[op], b)
for partial_val, partial_str in combine((op(a, b),)+nums[2:], ops[1:],
astr):
assert near(eval(partial_str), partial_val)
result.append((partial_val, partial_str))
return result
def near(a, b, rtol=1e-5, atol=1e-8):
return abs(a - b) < (atol + rtol * abs(b))
def report(inputs, output):
rstr = deduction_int(inputs, output)
return '{} = {}'.format(rstr, output)
print(report([10,5,7], (10+5)/7))
print(report([1,2,3,4], 3/7.))
print(report([1,2,3,4,5], (1+(2/3)*(4-5))))
収量
(10+5)/7 = 2.14285714286
(1+2)/(3+4) = 0.428571428571
(1+5)/((2+4)*3) = 0.333333333333
主なアイデアは、入力値のすべての順序と演算子のすべての順序を単純に列挙することです。例えば、
In [19]: list(IT.permutations([10,5,7], 3))
Out[19]: [(10, 5, 7), (10, 7, 5), (5, 10, 7), (5, 7, 10), (7, 10, 5), (7, 5, 10)]
次に、入力値の各順序と演算子の各順序をペアにします。
In [38]: list(IT.product(iternums, iterops))
Out[38]:
[((10, 5, 7), (<built-in function add>, <built-in function mul>)),
((10, 5, 7), (<built-in function add>, <built-in function truediv>)),
((10, 5, 7), (<built-in function mul>, <built-in function add>)),
((10, 5, 7), (<built-in function mul>, <built-in function truediv>)),
...
このcombine
関数は、num の順序と op の順序を取り、num と op のすべての可能なグループを列挙します。 )
Out[65]: [(45, '10+(5*7)'), (45, '10+((5*7))'), (105, '(10+5)*7'), (105, '((10+5)*7)')]
タプルのリストを返します。各タプルは、数値とrstr
その値に評価されるグループ化された操作の文字列表現 で構成される 2 タプルです。
したがって、すべての可能性をループしてrstr
、評価すると に近い数値を生成する を返すだけoutput
です。
for nums, ops in IT.product(iternums, iterops):
for result, rstr in combine(nums, ops):
if near(result, output, atol=1e-3):
return rstr
参考文献: