将不同的操作集与 Python 中的数字列表相结合

Question

假设我们在 Python 中有一个数字列表：

l = [50,10,20,30,40]

我想要：

1. 查看以不同顺序将数字与 + 和 - 组合的结果，

2. 找出哪一组 + 和 - 组合将提供最接近 0 的结果。

例如，假设我们有一组操作

s1 = [-,-,-,+]

那么如果我们将 s1 应用于 l 我们会得到

50-10-20-30+40 = 30

如果我们申请

s2 = [+,+,-,-]

那么我们会有

50+10+20-30-40 = 10

（因此，在这种情况下，s2 是最佳选择，因为它最接近 0）

我能做些什么来解决这个问题？

Answer 1

要将算术运算符号转换为 python function 您可以使用dict将符号与operator模块中的 function 匹配：

import operator

operations_map = {
    "+": operator.add,
    "-": operator.sub,
    "*": operator.mul,
    "/": operator.truediv
}

要处理整数和运算符列表，您可以使用下一个 function：

def process(numbers, operations):
    if len(numbers) - 1 != len(operations):
        raise ValueError(f"There're {len(numbers)} numbers and {len(operations)} operations.")
    result = numbers[0]
    for i in range(1, len(numbers)):
        if operations[i - 1] in operations_map:
            result = operations_map[operations[i - 1]](result, numbers[i])
        else:
            raise ValueError(f"\"{operations[i - 1]}\" is not valid operation.")
    return result

用法：

process([50, 10, 20, 30, 40], ["+", "-", "+", "+"])

---

要找到最接近零结果的操作序列，您可以使用itertools.permutations()生成运算符的排列，并使用min()找到最小结果：

from itertools import permutations

def closest_to_zero(numbers, operations):
    return min(
        ((process(numbers, current), tuple(current)) for current in permutations(operations)), 
        key=lambda x: abs(x[0])
    )

value, chain = closest_to_zero([50, 10, 20, 30, 40], ["+", "-", "+", "+"])

---

要从一组可能的运算符中获取所有可能的组合，您可以使用itertools.product() ，其中repeat参数将设置为len(numbers) - 1 ：

from itertools import product

def closest_to_zero_patched(numbers, operations):
    return min(
        ((process(numbers, current), tuple(current)) for current in
            product(operations, repeat=len(numbers) - 1)),
        key=lambda x: abs(x[0])
    )

value, chain = closest_to_zero_patched([50, 10, 20, 30, 40], {"+", "-"})

Answer 2

如果你想要一个近乎单一的班轮（不一定是最有效的班轮）：

您可以使用True for +和False for -对运算符列表进行编码，并为l列表的第一个元素添加一个额外的True值（如果您总是希望添加此元素），以便您的s1 = [-,-,-,+]列表如下所示：

s1 = [True, False, False, False, True]

然后使用来自itertools package 的compress function 你得到你的结果：

from itertools import compress

sum(compress(l, s1)) - sum(compress(l, [not i for i in s1]))

它本质上首先将与+关联的所有元素相加，然后减去与-关联的所有元素。