Python3 指示通り計算できるプログラム 条件分岐

Question

目標)
ボードゲームをつくりたい
二人用のゲームで、財産 0 からスタートとして、ゴール時点の財産を比較する
それぞれプレイヤー１、２と呼び、彼らの財産にコンピュータの指示通りに
数を代入、増加、減少、させる。

指示の出し方は、コンピューターが、N回分　以下の３種類あるうちの一つずつ出す。

プレイヤー1:　a = 0
プレイヤー2:　b = 0

三種類の指示の説明

①　IN i A : プレイヤー i に値 A を代入する (i = 1, 2)
②　Add　A :「プレイヤー 1 の値 + A」を計算し、計算結果をプレイヤー 2 に代入する
③　Sub A :「プレイヤー 1 の値 - A」を計算し、計算結果をプレイヤー 2 に代入する

入力例1
3
IN 1 10
IN 2 20
Add 40

出力例1
10 50

入力例2
3
IN 1 -23
Sub 77
IN 1 0

出力例2
0 -100

考え方)

N回分の異なる指示をdataにまとめ、リストに入れる。

リストの第一項indexをもとに、条件分岐を行う

最後に、a,bの数をもとめる

期待値を取得できたが、以下の問題を処理したい。

問題)

N回分の異なる指示をdataにまとめ、リストに入れる。
入力例のように、文字列、数字が混在するため、文字列としてリスト作成。

入力例
IN 1 10

条件分岐の中身で、リストの中身の一部を数字として扱いたい。
その都度、int()を利用するため面倒。

コード

N = int(input())

data = [input().split() for x in range(N)]

a=0
b=0

for x in range(N):
    if (data[x][0] == 'IN'):
        if (data[x][1] == '1'):
            a = int(data[x][-1])
        elif (data[x][1] == '2'):
            b = int(data[x][-1])
        else:
            pass
    elif (str(data[x][0]) == 'Add'):
        b = int(a) + int(data[x][-1])
    else:
        b = int(a) - int(data[x][-1])

print(a,b)

また、ループの部分を関数でまとめて、map()で実行したいが、結果が異なってしまう。

コード

N = int(input())
data = [input().split() for x in range(N)]

a = 0
b = 0 

def computer():
    for x in range(N):
        if (data[x][0] == 'SET'):
            if (data[x][1] == '1'):
                a = int(data[x][-1])
            elif (data[x][1] == '2'):
                b = int(data[x][-1])
            else:
                pass
        elif (str(data[x][0]) == 'ADD'):
            b = int(a) + int(data[x][-1])
        else:
            b = int(a) - int(data[x][-1])

print(a,b)

result = map(computer,data)

よりスマートな書き方があればアドバイスお願い致します。

Answer 1

平易に組んでみました。行毎の指示を関数で処理する例です。

# １行の指示
def command( params, players):
    op = params[0]
    vals = [int(v) for v in params[1:]]
    if op == 'IN':
        players[vals[0]-1] = vals[1]
    elif op == 'Add':
        players[1] = players[0] + vals[0]
    elif op == 'Sub':
        players[1] = players[0] - vals[0]

# 入力
N = int(input())
data = [input().split() for x in range(N)]

# N回の指示どおり処理
players = [0,0] # a,b
for d in data:
    command( d, players)

print(players)

Comments

[python3_beginer]

お返事頂きありがとうございます。

シンプルで美しいコードですね。コードの中にコメント付きで説明もあり、初心者の私に分かりやすくかつウ美しいコードを読めてとても嬉しいです。
ご指導ありがとうございます。

Answer 2

型変換は簡単にできます。ループも色々スマートにして書き直してみました。

N = int(input())

data = [input().split() for x in range(N)]
data = [[line[0]] + [int(x) for x in line[1:]] for line in data]

a=0
b=0
for x in data:
    if x[0] == 'IN':
        if x[1] == 1:
            a = x[-1]
        elif x[1] == 2:
            b = x[-1]
        else:
            pass
    elif x[0] == 'Add':
        b = a + x[-1]
    else:
        b = a - x[-1]

print(a,b)

mapに関しては、まだよく理解されていないみたいですね。mapはリストの各要素に対して同じ関数を適用するものです。たとえば、次のように使います。

>>> list(map(lambda x:x*x, [1,2,3,4,5])) # 1,2,3,4,5のニ乗を計算
[1, 4, 9, 16, 25]

前の結果を引き継いで処理したい場合、mapは向いていません（というか基本的に使えない）。mapや内包表記が効いてくるのは、ぜんぶの要素に対して独立に同じ処理をする場合です。
今回のケースであれば、まあ敢えて関数型ライクに書くとしたらreduceが使えなくはないかもしれませんが、普通にループ書くのがいちばんスマートだと思います。

Comments

[arch_]

クラスを使用することで、内部状態の変化をクラスにまとめ、mapを適用できるコードを作成しました。

[python3_beginer]

お返事頂きありがとうございます。

型変換はこんなに風にできるんですね。美しいですね。
data = [input().split() for x in range(N)]
data = [[line[0]] + [int(x) for x in line[1:]] for line in data]
また、ループ内処理もスマートで気持ちがいいですね。

追記のmap()の習熟度ですが、ご指摘とおりまだ理解度が低いと思います。

mapや内包表記が効いてくるのは、ぜんぶの要素に対して独立に同じ処理をする場合を再認識できました。ご指導ありがとうございました。

Answer 3

クラスを使うのが自然な考え方な気がします。

class Status:
    def __init__(self):
        self.player = [0, 0]
        
    def s_in(self, i, v):
        self.player[i-1] = v
        
    def s_add(self, v):
        self.player[1] = self.player[0] + v
        
    def s_sub(self, v):
        self.s_add(-v)

        
n = int(input())

s = Status()
op_dict = {
    'IN': s.s_in, 'Add': s.s_add, 'Sub': s.s_sub
}

for _ in range(n):
    op, *value = input().split()
    value = [int(e) for e in value]
    
    op_dict[op](*value)
    
print(*s.player)

Wandbox

---

また、ループの部分を関数でまとめて、map()で実行したいが、結果が異なってしまう。

関数の内部で使っているaと、外部で使っているaが別物だからです。
global文を用いるか(非推奨)、ミュータブルなオブジェクトで値を保管すれば良いです。

追記：
hayataka2049さんが既に指摘されているとおりに、もっと根本的な問題がありました。
mapの使い方を誤っており、そもそも関数computerが一度も実行されようとしていません。

Comments

[python3_beginer]

お返事頂きありがとうございます。

クラスを利用したコードとても勉強になりました。map()に関するご指摘もありがとうございます。
参考にさせて頂きます。

Answer 4

無理やり感が半端ないコードに仕上がりました。
reduceという複数の要素（リスト）を何らかの処理で1つにまとめる方式をとりました。
reduceはリストに対して先頭から2つの要素をとり何らかの処理を行った結果を、その次の要素に対して同様の処理を繰り返します。

run_commandはプレイヤーの財産（property）と指示（command）を引数に指示に従った後のプレイヤーの財産を返します。

--- 追記1 ---

LouiS0616さんのクラスのアイデアからmapを使用した別解を提案します。

--- 追記2 ---

２つ目のプログラムはmapの用法の悪い例です。
今回の問題のポイントは、指示が上から下へと順序があるので、その通りに実行する必要があるため内包表記の処理に改めました。

'''
3          # [ 0,  0]
IN 1 10    # [10,  0]
IN 2 20    # [10, 20]
Add 40     # [10, 50]
'''
from functools import reduce


def run_command(property, command):
    kw, args = command[0], command[1:]
    if kw == 'IN':
        property[args[0] == '2'] = int(args[1])
    else:
        property[1] = property[0] + int(args[0]) * [-1, 1][kw == 'Add']
    return property

commands = [
    input().split()
    for _ in range(int(input()))
]

init_property = [[0, 0]]
print(reduce(run_command, init_property + commands))

# —- Another solution 1 —-

class Status:
    def __init__(self):
        self.properties = [0, 0]

    def __str__(self):
        return ' '.join(map(str, self.properties))

    def s_in(self, i, v):
        self.properties[i - 1] = v

    def s_add(self, v):
        self.properties[1] = self.properties[0] + v

    def s_sub(self, v):
        self.s_add(-v)


def run_command(status):
    command_dict = {
        'IN': status.s_in,
        'Add': status.s_add,
        'Sub': status.s_sub,
    }

    def _run_command(command):
        kw = command[0]
        args = list(map(int, command[1:]))
        command_dict[kw](*args)
        return None

    return _run_command


status = Status()
commands = [
    input().split()
    for _ in range(int(input()))
]
after = list(map(run_command(status), commands))
print(status)

# —- Another solution 2 —-

class Status:
    def __init__(self):
        self.properties = [0, 0]

    def __str__(self):
        return ' '.join(map(str, self.properties))

    def s_in(self, i, v):
        self.properties[i - 1] = v

    def s_add(self, v):
        self.properties[1] = self.properties[0] + v

    def s_sub(self, v):
        self.s_add(-v)

    def command(cmd):
        kw = command[0]
        args = list(map(int, command[1:]))
        after = {
            'IN': status.s_in,
            'Add': status.s_add,
            'Sub': status.s_sub,
        }[kw](*args)
        return None

status = Status()
commands = [
    input().split()
    for _ in range(int(input()))
]
after = [status.command(cmd) for cmd in commands]
print(status)

Comments

[hayataka2049]

「使えなくはないかもしれないとか書いちゃったけど、まともに書くのは無理だナ」と思っていましたが、ここまで簡潔になるとは・・・脱帽です
けどやっぱり、トリッキーすぎる気が（笑）

[arch_]

自分も同感です（）

[arch_]

今更ですが、最初のアイデアはクロージャで何とかなりますね笑

[hayataka2049]

追記に関して：
あまり良いコードとは思いません。これもmapの使い方を誤っている例と言わざるを得ないかと。
mapに副作用を期待するのは発想として間違っているのです。
pythonのmapの実装がたまたま先頭から順番通り一つずつ実行されるからできるだけで、いわゆる関数型言語のmapだとスレッド並列で走ったりしますから・・・

[arch_]

おっしゃる通りですね。。
良い勉強になりました。

[python3_beginer]

お返事頂きありがとうございます。

たくさんのコードありがとうございます。
お二人の会話とコードの内容をすべて理解できました！とは言えるレベルではないので、時間をかけて吸収したいと思います。ご指導ありがとうございます。