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python之Python : How do I simplify this code 优化

2025年05月04日23wuhuacong

我是 python 的新手,我试图解决这个优化问题:

    In How many possible ways can I receive 42 emails in 7 days? 

我用 Python 编写了这个程序来计算所有的解决方案:

n = 42 
print(n, "emails can be received in the following ways:") 
solcount = 0 
for d1 in range (n+1): 
    for d2 in range (n+1-d1): 
        for d3 in range (n+1-d1-d2): 
            for d4 in range (n+1-d1-d2-d3): 
                for d5 in range (n+1-d1-d2-d3-d4): 
                    for d6 in range (n+1-d1-d2-d3-d4-d5): 
                        for d7 in range (n+1-d1-d2-d3-d4-d5-d6): 
                            if d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7 == n: 
                                solcount +=1 
print("There are", solcount, "possible solutions") 

其中 d1 到 d7 分别是第 1 到 7 天收到的电子邮件数量。

现在,这有两个问题:

  1. 运行时间高得离谱,我怀疑这个算法 远非最佳。
  2. 代码不允许我改变天数(就像我将天数固定为变量k)。

我该如何简化它?

谢谢!

请您参考如下方法:

正如 Rory Daulton 所指出的,这是一个 stars and bars问题。我会尽量用简单的方式解释它,所以不要费心去维基百科。

现在,假设您在 3 天内只能收到 5 封电子邮件。解决方案的总数与以下的字谜相同:

"eee|e|e" # represents 3 emails in day1, 1 in day2 and 1 in day3 

字谜可以计算为符号数的阶乘除以每个符号重复次数的阶乘的乘积。在我们的简单案例中:

(5 + 3 - 1)!/(5!*(3-1)!) 

请注意,我们三天只需要 2 个小节。

使用这个简单的参数,您可以轻松实现如下解决方案:

from math import factorial 
 
def possibilities(emails, days): 
    return factorial(emails + days - 1)//factorial(emails)//factorial(days - 1) 

这个解决方案不是很有效,因为它可以计算非常大的阶乘。您可以通过寻找一种巧妙的方法来计算此值,或使用为您提供二项式系数的库来改进它,例如 scipy 或 sympy。