UVA537 Artificial Intelligence? 题解
UVA537 Artificial Intelligence?
题目描述
Link: https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=7&page=show_problem&problem=478
输入格式
输出格式
输入输出样例 #1
输入 #1
3 If the voltage is U=200V and the current is I=4.5A, which power is generated? A light-bulb yields P=100W and the voltage is U=220V. Compute the current, please. bla bla bla lightning strike I=2A bla bla bla P=2.5MW bla bla voltage?输出 #1
Problem #1 P=900.00W Problem #2 I=0.45A Problem #3 U=1250000.00VSolution
大致题意
本题单测试点包含多组数据，一组数据为一行；
每组数据会以字符串的格式输入一个电学问题，可以是“已知电流和电压求功率”，“已知电压和功率求电流”，“已知电流和功率求电压”；
已知量一定会按照形如
I=14mA，U=0.45kV，P=140MW之类的格式给出，数字和等号、等号和前面的字母之间没有空格，单位可能会用字母 m，k，M 来表示× 0.001 \times0.001×0.001，× 1000 \times1000×1000或× 10 6 \times10^6×106。
分析
本题属于典型的自然语言处理问题，对于以自然语言形式给出的英语语句，使用 Python 中操作字符串的函数（如replace等）可以很方便的进行分析处理。
1. 提取有用信息
不难看出，对于每一条问题，有用的信息就是问题中包含等号的部分。使用 Python 的split可以将输入的一行内容按照空格的位置进行拆分成若干个字符串，找出包含等号的字符串存入一个列表即可。拆分前我们可以先考虑把逗号/问号全部移除，但是不能在这个时候移除句点因为句点符号会用作小数点。
参考代码：
val=[]#将逗号换成一个空格, 然后拆分成若干部分word=input().replace(","," ").replace("?","").split()forjinrange(len(word)):#某部分包含等号就存入列表, 进行后续分析if("="inword[j]):val.append(word[j])上述代码的功能是筛选出一个问题中包含等号的部分。以上面的代码为例，输入了下面的一句话：
If I know electric current I=2.4A and voltage U=14kV, the power is ?
列表val的值为["I=2.4A","U=14kV"]，正确答案为P=33600.00W。
2. 判断变量类型
在有用信息中，变量可能是电流，电压或者功率，判断的方式也很简单。只要判断字符P，I或者U是否出现在有用信息中即可。参考代码：
if("P"inval[0]and"I"inval[1]):...elif("I"inval[0]and"P"inval[1]):...elif("U"inval[0]and"I"inval[1]):......确定了已知的两个变量的类型后，就可以着手进行计算了。
3. 计算
使用replace将两条有用信息转化为数值的方法如下：
- 将
"m"，"k"，"M"替换为"*0.001"，"*1000"，"*1e6"便于进行数学计算； - 使用
replace("P=","")，replace("U=","")，replace("I=","")将等号和等号前的字母移除； - 使用和第 2 条类似的方法去掉表示单位的字母
A，V，W。
部分代码：
if("U"inval[1]and"I"inval[0]):#将有用信息转化为纯数值val[1]=val[1].replace("U=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("V?","").replace("V.","").replace("V","")val[0]=val[0].replace("I=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("A?","").replace("A.","").replace("A","")列表val=["I=2.4A","U=14kV"]在经过上述处理后会变成["2.4","14*1000"]，根据电学关系式P = U I P=UIP=UI，用eval计算并保留两位小数输出即可，参考代码：
#输出结果print("U=%.2fV"%(eval(val[0])*eval(val[1])))4. 输出
UVA 的题目一定要严格按照题目要求输出！需要说明的是：
- 所有输出保留两位小数，前面要带上
U=，I=，P=； - 输出答案前要先输出“Problem #多少”；
- 一组答案完毕后要输出一个空行，这一点请参照 PDF 题面（否则会被判定为 Presentation Error）。有些 OJ 允许 Presentation Error 获得部分分数，但在洛谷上会判定为 WA。
5. 完整代码
n=int(input())foriinrange(n):val=[]word=input().replace(","," ").split()forjinrange(len(word)):if("="inword[j]):val.append(word[j])print("Problem #%d"%(i+1))if("P"inval[0]and"I"inval[1]):val[0]=val[0].replace("P=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("W?","").replace("W.","").replace("W","")val[1]=val[1].replace("I=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("A?","").replace("A.","").replace("A","")print("U=%.2fV"%(eval(val[0])/eval(val[1])))elif("I"inval[0]and"P"inval[1]):val[0]=val[0].replace("I=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("A?","").replace("A.","").replace("A","")val[1]=val[1].replace("P=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("W?","").replace("W.","").replace("W","")print("U=%.2fV"%(eval(val[1])/eval(val[0])))elif("U"inval[0]and"I"inval[1]):val[0]=val[0].replace("U=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("V?","").replace("V.","").replace("V","")val[1]=val[1].replace("I=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("A?","").replace("A.","").replace("A","")print("P=%.2fW"%(eval(val[1])*eval(val[0])))elif("U"inval[1]and"I"inval[0]):val[1]=val[1].replace("U=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("V?","").replace("V.","").replace("V","")val[0]=val[0].replace("I=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("A?","").replace("A.","").replace("A","")print("P=%.2fW"%(eval(val[1])*eval(val[0])))elif("P"inval[0]and"U"inval[1]):val[0]=val[0].replace("P=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("W?","").replace("W.","").replace("W","")val[1]=val[1].replace("U=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("V?","").replace("V.","").replace("V","")print("I=%.2fA"%(eval(val[0])/eval(val[1])))elif("P"inval[1]and"U"inval[0]):val[1]=val[1].replace("P=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("W?","").replace("W.","").replace("W","")val[0]=val[0].replace("U=","").replace("k","*1000").replace("m","*0.001").replace("M","*1e6").replace("V?","").replace("V.","").replace("V","")print("I=%.2fA"%(eval(val[1])/eval(val[0])))print("")#看pdf版本的输入输出样例, 相邻两组数据中间有一个空行！拓展
除了题目以外，电学中还有一个常用的物理量是电阻R RR。关于电阻的电学公式有：
U = I R U=IRU=IR
P = U 2 R = I 2 R P=\dfrac{U^2}{R}=I^2RP=RU2=I2R
如果引入了电阻这个物理量，在已知电流和电压的情况下，就必须设计额外的代码块来判断是求功率还是电阻。一种可能的方案是判断有没有出现单词 resistance（n. 阻碍，阻抗，电阻）。