Python挑战：僵尸

Question

我正在尝试解决以下挑战，但无济于事： 僵尸从距离米开始，以每秒 0.5 米的速度移动。每一秒，你先射击一个僵尸，然后剩下的僵尸蹒跚前行 0.5 米。

如果任何僵尸设法达到 0 米，你就会被吃掉。如果你在射击所有僵尸之前用完了弹药，你也会被吃掉。为简单起见，我们可以忽略重新加载所花费的任何时间。

编写一个函数，接受僵尸总数、范围（米）和你拥有的子弹数。

如果你射杀了所有僵尸，返回“你射杀了所有 X 个僵尸。”如果你在杀死所有僵尸之前被吃掉，并且在弹药用完之前，返回“你在被吃掉之前射杀了 X 个僵尸：不堪重负。”如果你在射击所有僵尸之前用完了弹药，返回“你在被吃掉之前射击了 X 个僵尸：弹药用完了。”

（如果在剩下的僵尸到达你的同时你的弹药用完了，返回“你在被吃掉之前射杀了 X 只僵尸：不堪重负。”。）

到目前为止我的代码是：

def zombie_shootout(zombies, distance, ammo):
    if ammo >= zombies:
        ammo -= 1
        zombies -= 1
        distance -= 0.5
    elif ammo < zombies:
        print("You shot ",zombies,"zombies before being eaten: ran out of ammo.")
    elif distance == 0:
        print("You shot ",zombies,"zombies before being eaten: overwhelmed.")
    else:
        print("You shot all ", zombies,"zombies.")

我知道对于那些无法解决这个难题的人有一些解决方案，但它们很可能更加简洁和优雅，我想知道如何（如果可能的话）去解决这个问题我的方式（很多 ifs 和 elifs 并且可能在某个地方添加一段时间）。

Answer 1

让我们检查一下您的代码：您在 cmets 中说过您知道在某处需要一个 while 循环，所以让我们考虑一下我们应该在该循环上设置什么条件。我们想继续射击，直到我们用完弹药，僵尸吃掉我们，或者我们用完僵尸。我们可以使用all() 来检查所有变量是否大于0：

while all(x > 0 for x in (distance, ammo, zombies)):

这相当于：

while distance>0 and ammo>0 and zombies>0:

虽然此条件为True，但我们希望在您的问题中应用您在 if 语句中已有的逻辑。您还想打印被射杀的僵尸数量，所以让我们添加一个zombies_shot 变量，并在函数开始时将其设置为0，并在每次运行while 循环时递增它。我们现在有：

def zombie_shootout(zombies, distance, ammo):
    zombies_shot = 0
    while all(x>0 for x in (distance, ammo, zombies)):
        ammo -= 1
        zombies_shot += 1
        zombies -= 1
        distance -= 0.5

所以现在我们需要在跳出while 循环后检查条件。你几乎也有这个，但我们还要检查是否还有僵尸剩余，否则如果我们在最后一个僵尸到达我们之前射杀它，你的函数仍然会说我们被吃掉了。我们也可以使用新的zombies_shot 变量。

if ammo <= 0 and zombies > 0:
    print("You shot",zombies_shot,"zombies before being eaten: ran out of ammo.")
elif distance <= 0 and zombies > 0:
    print("You shot",zombies_shot,"zombies before being eaten: overwhelmed.")
else:
    print("You shot all", zombies_shot,"zombies.")

我们还可以添加 return 语句而不是 print 语句，但这取决于您。我们现在的全部功能是：

def zombie_shootout(zombies, distance, ammo):
    zombies_shot = 0
    while all(x>0 for x in (distance, ammo, zombies)):
        ammo -= 1
        zombies_shot += 1
        zombies -= 1
        distance -= 0.5
    if ammo <= 0 and zombies > 0:
        print("You shot",zombies_shot,"zombies before being eaten: ran out of ammo.")
    elif distance <= 0 and zombies > 0:
        print("You shot",zombies_shot,"zombies before being eaten: overwhelmed.")
    else:
        print("You shot all", zombies_shot,"zombies.")

Answer 2

有一个简短的递归解决方案，但由于您想跟踪射杀僵尸的数量，我们需要编写一个递归帮助器来跟踪这个数字。

def zombie_rec(zombies, distance, ammo, shot):
    if zombies <= 0:
        return f"You shot all {shot} zombies."
    elif ammo <= 0:
        return f"You shot {shot} zombies before being eaten: ran out of ammo."
    elif distance <= 0:
        return f"You shot {shot} zombies before being eaten: overwhelmed."

    else:
        return zombie_rec(zombies - 1, distance - 0.5, ammo - 1, shot + 1)

def zombie(zombies, distance, ammo):
    print(zombie_rec(zombies, distance, ammo, 0))

既然递归会让人费解，那我们一步一步来吧。

递归的第一定律是首先检查您的结束条件。在这种情况下，我们有三个。

1. 所有僵尸都死了，我们赢了。
2. 距离为零，我们被吃掉了（现在）。
3. 弹药为零，我们（最终）被吃掉了。

注意，我们应该按这个顺序检查它们，因为zombies == 0 表示即使其他两个也是 0，我们也活着。

如果以下条件都不成立，那么我们必须再转一圈。这可以通过递归调用来完成，注意

1. zombies 和 ammo 都减少了 1，distance 减少了 0.5。 （我们射杀了一个僵尸，而其余的则在前进）。
2. 我们将shot 加 1 以跟踪本轮结束时的投篮次数。

类似于while 循环，我们应该仔细检查我们是否已经完成并且不会陷入无限循环。在这种情况下，我们确信zombies、distance 或ammo 将达到零，因为它们每一步都减少 1。

再想一想，将三个结束条件切换为 <= 将使这对错误参数（负数或小数值）更加稳健。

如果你有兴趣了解更多关于递归的知识，我强烈建议The Little Schemer

Answer 3

虽然@CDJB 的回答非常好，但我想指出另一种也有效但速度稍快的方法（从计算上讲）。这可能很重要的原因是，如果整个世界都被咬了，你有大约 7.000.000.000 个僵尸要处理，所以一个 while 循环会花费很长时间。

我们知道僵尸从x m 的距离开始，每行进 0.5 m，我们就可以射杀 1 个僵尸。这意味着我们可以拍摄：

 zombies_shot_distance = int(distance * 2)

我们也知道我们射杀的僵尸不能多于弹药，所以：

 zombies_shot_ammo = ammo

最大射杀僵尸数量是两者中最低的：

 zombies_shot_max = min(zombies_shot_distance, zombies_shot_ammo)

如果最大僵尸射击数量低于僵尸数量，我们知道我们将无法射击所有僵尸：

if zombies > zombies_shot_max:
    print("You shot", zombies_shot_max, "zombies")
    if zombies_shot_ammo <= zombies_shot_distance:
         print("because you ran out of ammo")
    else:
         print("because you were overwhelmed")
else:
    print("You shot all the zombies")