n 个变量都是布尔类型的,支持的运算有与或和小括号(运算优先级),能生成多少种运算表达式?

2020-12-24 12:33:52 +08:00
 zhoudaiyu

比如有 a b c 3 个变量,则有

a and c or b

(a or b) and c

.
.
.

这种表达式怎么用程序枚举出来?

1163 次点击
所在节点    程序员
16 条回复
no1xsyzy
2020-12-24 12:45:17 +08:00
你没有限定条件,那就不可能枚举。
先写一个

for i in itertools.count():
   print("a and "*i+"a")
zhoudaiyu
2020-12-24 12:47:19 +08:00
@no1xsyzy #1 什么样的限定条件?
no1xsyzy
2020-12-24 12:48:08 +08:00
@zhoudaiyu 什么叫 “多少种”
你看看我的代码,只有一个变量,一秒生成几万种运算表达式
zhoudaiyu
2020-12-24 13:04:28 +08:00
@no1xsyzy #3 你这个就 1 个变量 我的意思是得多个不同的变量 不可重复的组合
Vegetable
2020-12-24 13:09:46 +08:00
imn1
2020-12-24 13:15:18 +08:00
abc 能否重复出现?
能重复的话,最多重复的次数是多少?
可以无限次重复的话,自然就是无限解,呃,结果应该还是有限的,只是写法无限,🐶
shyrock
2020-12-24 13:22:50 +08:00
关注,运算符简单。但是括号我没想清楚怎么建模。
no1xsyzy
2020-12-24 13:40:00 +08:00
@zhoudaiyu 我就 1 个变量就无穷了,那 n 个变量还得了?
zxCoder
2020-12-24 14:08:47 +08:00
@no1xsyzy lz 意思是 n 个不同的变量吧
zhoudaiyu
2020-12-24 14:11:29 +08:00
n 个不同变量 只能在表达式出现 1 次!
@no1xsyzy
@imn1
zxCoder
2020-12-24 14:11:50 +08:00
有个暴力的想法,变量和符号先爆搜定下来,然后再爆搜放括号,然后再判断合法性
crclz
2020-12-24 14:16:29 +08:00
已经一年多没碰 OJ 了...花了 10 分钟想了个思路:

思路:这个问题问的是:“有多少种语法树”。

首先明确一下题目:有 n 个变量。我们简化一下题目,把变量统一换成 i 。
这样,求出的最终结果只需要乘上 n 个元素的全排列数量 A(n,n),就可以得到最终的答案。

然后我们对语法建模。这个文法可以用经典的表达式文法稍作变形得到:
E -> E op T | T
T -> i | (E op E) // 这里假设不能有(((i)))这种套娃,否则就无限种了
op -> 与 | 或

如果没学过文法,可以用直觉理解:
如果一个式子是“(i & i) | i”,
那么这个式子的语法树的推导为:
E => E op T => T op T => (E op E) op i => (i op i) op i => (i & i) | i 。
每一次我把一个符号扩展的时候,就是建立一个子树的动作。

另外,又因为这个文法不是二义文法,所以得到的答案不会重复。

好了,现在就对这个文法的建模完毕了。
同时注意,op 可以不展开,只需要在最后呈上 2^(运算符个数)就行了。

>>> 我们的任务转换为:求满足条件的语法树的种类。条件:语法树的叶子节点有 N 个 i 。

================= 分割线

好,现在一个笨办法就是,用递归,在每个节点,都对所有可能的子树做尝试。但不能无休止的尝试,应该剪枝。剪枝的方法就是:如果当前的 i 的数量大于 N,那么就 return (剪枝)。

然而,这个办法时间复杂度没有经过优化。

我们可以想到第二种方法:
对于每一个非终结符( E, T ),维护一个表 table:key=(非终结符, i 的数量),value=子树种类。
例子:table[('E', 5)]=10 的意思是,以 E 为根节点,满足“有 5 个 i”的语法树的数量为 10.

现在就可以通过 [递推] 来解决了。

===

由于思考时间短暂,文法等推理如果有错误请谅解。(大体的思路是可行的)
kiracyan
2020-12-24 14:43:18 +08:00
一种思路 口 代表变量 O 代表运算符
把 这个表达式的 口 O 口 O 口 括号可能的情况全部输出来 然后再做排列组合的填空会简单很多
jones2000
2020-12-24 15:11:06 +08:00
不就是一个排序组合嘛, 比如 3 个变量 a,b,c or , and ,(,) 就这几个数排列组合打印下, 然后把出来的表达式用 编译器编译下 去掉编译错误表达式,留下的都是正确的。
no1xsyzy
2020-12-24 20:27:32 +08:00
@zhoudaiyu 你看,这不是就限制嘛
对,我上面搁着明白装糊涂呢
符合交换律的算不算? a and b 和 b and a 是不是一样的?
无效括号算不算?(a and b) or c 和 a and b or c 是不是一样的?
TomVista
2020-12-25 13:24:32 +08:00
首先排列 n 变量进行排列
n!
然后在缝隙中插入 或与
n! * 2^(n-1)

然后在数字后面插入 ")"

* 第 n 个数字后面可以插入最多 (n-1)个 ")" 这里 "(变量)" 这种形式视为无效
*第 n 个数字可能具有的括号排列 2^(n-1)
等价为 n-1 个"(" 可能存在可能不存在的队列
*n 个数字可能具有的括号排列 2^(2-1) *2^(3-1) *...* 2^(n-2) * 2^(n-1)

然后得到 {n! * 2^(n-1)}*{2^(2-1) *2^(3-1) *...* 2^(n-2) * 2^(n-1)}

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