Liuw's Thinkpad

可以大言不慚地吼著說：“我寫的！”

複用不好，很多冗餘代碼。設計不好，接口不明。寫法丑，不夠Pythonic。

唯一的優點是它確實能解決我的問題。數學建模一個題目“最佳陣容”，要算出所有得分會大于某個特定分數的出場陣容。

其實是一個0-1背包問題，但是約束條件比較多，算法自己又不在行，用回溯剪枝寫不出來。Lingo的規劃又只能做出一個解。

還好，動手算了一下，這個組合數也不過百萬級別，這對於現代的電腦完全是小case。所以用最丑的辦法寫了一個出來，當然，還是有點優化的。

程序我也不打算別人看懂，自己以后估計也不會再看，所以就不多解釋了。放這里做個留念，看看自己寫的程序有多丑。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# Author: Liu Wei

def combination(items, n=None):
    if n is None:
        n = len(items)
    for i in xrange(len(items)):
        v = items[i:i+1]
        if n == 1:
            yield v
        else:
            rest = items[i+1:]
            for c in combination(rest, n-1):
                yield v + c

def permutation(items, n=None):
    if n is None:
        n = len(items)
    for i in xrange(len(items)):
        v = items[i:i+1]
        if n == 1:
            yield v
        else:
            rest = items[:i] + items[i+i:]
            for p in permutation(rest, n-1):
                yield v + p

# highest score for each player
scores = [
    [9.4, 9.8, 10, 9.5, 9.4, 9.9, 10, 10, 9.4, 9.7],
    [10, 9.4, 9.5, 9.9, 9.7, 9.9, 10, 10, 9.8, 9.5],
    [9.8, 10, 9.4, 9.7, 9.3, 9.1, 9.3, 9.9, 10, 9.6],
    [9.9, 9.6, 10, 10, 9.9, 9.4, 9.8, 9.8, 9.9, 9.8]
    ]

# final array
array = [
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
    ]

# sparse array for 6 cols
sparse_array = [
    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
    ]

def __sparse_array_check_valid():
    global sparse_array
    # 6 cols
    for i in xrange(6):
        sum = 0
        for j in xrange(4):
            sum += sparse_array[j][i]
        if sum > 3:
            return False
    return True

def __sparse_array_init():
    global sparse_array
    sparse_array =  [[0, 0, 0, 0, 0, 0], \
                    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
                    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
                    [0, 0, 0, 0, 0, 0], \
                    ]

def __sparse_array_set_row(p, r):
    global sparse_array
    a, b = p
    sparse_array[r][a] = 1
    sparse_array[r][b] = 1

def __sparse_array_clear_row(r):
    global sparse_array
    for i in xrange(len(sparse_array[r])):
        sparse_array[r][i] = 0

def sparse_array_output():
    global sparse_array
    print sparse_array

# generator for sparse arrays
def sparse_array_generator():
    global sparse_array
    # 4 rows
    __sparse_array_init()
    for r0 in combination(range(6), 2):
        __sparse_array_clear_row(0)
        __sparse_array_set_row(r0, 0)
        for r1 in combination(range(6), 2):
            __sparse_array_clear_row(1)
            __sparse_array_set_row(r1, 1)
            for r2 in combination(range(6), 2):
                __sparse_array_clear_row(2)
                __sparse_array_set_row(r2, 2)
                for r3 in combination(range(6), 2):
                    __sparse_array_clear_row(3)
                    __sparse_array_set_row(r3, 3)

                    if __sparse_array_check_valid():
                        yield sparse_array
                    #    sparse_array_output()

def __array_set_col(c):
    global array
    for i in xrange(len(array)):
        array[i]1 = 1

def __array_clean_col(c):
    global array
    for i in xrange(len(array)):
        array[i]1 = 0

def __array_init():
    global array
    array = [
        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
        ]

def set_allround_player(a):
    for i in a:
        __array_set_col(i)

def set_individual_player(sa, s):
    global array
    for i in range(4):
        for j in range(6):
            array[i][s[j]] = sa[i][j]

def array_generator():
    global array
    for g in combination(range(10), 4):
        # select cols for sparse array in big array
        s = [i for i in range(10) if i not in g]
        __array_init();
        # start to manipulate the array
        # first select all-round player
        set_allround_player(g)
        # then cope with individual event player
        for sa in sparse_array_generator():
            set_individual_player(sa, s)
            yield array

def calc_score(a):
    sum = 0
    for i in range(len(a)):
        for j in range(len(a[0])):
            sum += a[i][j] * scores[i][j]
    return sum

def final_generator():
    for a in array_generator():
        total_score = calc_score(a)
        if total_score >= 236.2:
            yield [a, total_score]

import os
os.chdir("d:/liuw/")
f = file("output", 'a')
for solution, total_score in final_generator():
    f.write(str(solution))
    f.write('\n')
    f.write(str(total_score))
    f.write('\n\n')
f.close()

用到了大量的generator，因為怕會內存不足。但是總yield一個全局數組總覺得有點別扭。話說我們這次的做題目用到了Lingo、Python、Matlab和C，果然是程序員的命，全部學計算機的人組個隊還是有好處的。

最後在電腦上跑了5分鐘左右，結果就出來了。假如想再快點，還可以做雙核並行計算。不過自己這方面沒什麽研究，程序也要得比較急，就沒有多管。