Python学习/案例研究：文字游戏
本章的练习需要一个英语单词列表。网络上有许多单词列表可用，但最适合我们目的的是 Grady Ward 作为 Moby 词汇项目的一部分收集并贡献到公共领域的单词列表之一[1]。这是一个包含 113,809 个官方填字游戏的列表；也就是说，在填字游戏和其他文字游戏中被认为有效的单词。在 Moby 集合中，文件名是113809of.fic；我包含了该文件的副本，使用更简单的名称words.txt，以及 Swampy。
此文件为纯文本格式，因此您可以使用文本编辑器打开它，但您也可以从 Python 中读取它。（您可能需要将文件从 swampy 文件夹移动到主 python 文件夹）内置函数open以文件名作为参数，并返回一个您可以用来读取文件的文件对象。
>>> fin = open('words.txt')
>>> print fin
<open file 'words.txt', mode 'r' at 0xb7f4b380>
fin是用于输入的文件对象的常用名称。模式'r'表示此文件以读取方式打开（与用于写入的'w'相反）。
文件对象提供了几种读取方法，包括readline，它从文件中读取字符，直到遇到换行符，并将结果作为字符串返回。
>>> fin.readline()
'aa\r\n'
此特定列表中的第一个单词是“aa”，这是一种熔岩。序列\r\n表示两个空格字符，回车符和换行符，它们将此单词与下一个单词分隔开。
文件对象跟踪它在文件中的位置，因此如果您再次调用readline，您将获得下一个单词。
>>> fin.readline()
'aah\r\n'
下一个单词是“aah”，这是一个完全合法的单词，所以不要那样看着我。或者，如果空格让你感到困扰，我们可以使用字符串方法将其删除strip:
>>> line = fin.readline()
>>> word = line.strip()
>>> print word
aahed
您还可以将文件对象用作for循环的一部分。此程序读取words.txt并打印每个单词，每行一个。
fin = open('words.txt')
for line in fin:
word = line.strip()
print word
编写一个程序，读取'words.txt'并仅打印超过 20 个字符的单词（不包括空格）。
下一节中提供了这些练习的解答。在阅读解答之前，您应该至少尝试完成每个练习。
1939 年，欧内斯特·文森特·赖特出版了一部名为《Gadsby》的 50,000 字的小说，其中不包含字母“e”。由于“e”是英语中最常见的字母，因此这并不容易做到。
事实上，在不使用这个最常见的符号的情况下构建一个独立的想法是困难的。一开始进展缓慢，但通过谨慎和数小时的训练，您可以逐渐获得熟练程度。
好吧，我现在停下来了。
编写一个名为has_no_e的函数，如果给定的单词中不包含字母“e”，则返回'True'。
修改您上一节中的程序，使其仅打印不包含“e”的单词，并计算列表中不包含“e”的单词的百分比。
编写一个名为'avoids'的函数，该函数接受一个单词和一个禁止字母的字符串，如果该单词不使用任何禁止字母，则返回'True'。
修改您的程序，提示用户输入一个禁止字母的字符串，然后打印不包含任何禁止字母的单词的数量。您能否找到 5 个禁止字母的组合，从而排除最少数量的单词？
uses_only的函数，该函数接受一个单词和一个字母字符串，如果该单词仅包含列表中的字母，则返回'True'。您能否仅使用字母'acefhlo'造一个句子？除了“Hoe alfalfa？”uses_all的函数，该函数接受一个单词和一个必需字母的字符串，如果该单词至少使用一次所有必需字母，则返回'True'。有多少个单词使用了所有元音'aeiou'？'aeiouy'呢？is_abecedarian的函数，如果单词中的字母按字母顺序出现（允许重复字母），则返回'True'。有多少个按字母顺序排列的单词？上一节中的所有练习都有一个共同点；它们都可以使用我们在第 8.6 节中看到的搜索模式来解决。最简单的例子是
def has_no_e(word):
for letter in word:
if letter == 'e':
return False
return A=break
Thefor循环遍历word中的字符。如果我们找到字母“e”，我们可以立即返回False；否则我们必须转到下一个字母。如果我们正常退出循环，则表示我们没有找到“e”，因此我们返回True.
您可以使用in运算符更简洁地编写此函数，但我从这个版本开始，因为它演示了搜索模式的逻辑。
avoids是has_no_e的更通用版本，但它具有相同的结构。
def avoids(word, forbidden):
for letter in word:
if letter in forbidden:
return False
return True
一旦我们找到一个禁止的字母，我们就可以返回False；如果我们到达循环的末尾，我们返回。True.
uses_only类似，但条件的意义相反。
def uses_only(word, available):
for letter in word:
if letter not in available:
return False
return True
我们有一个可用单词列表，而不是一个禁止单词列表。如果我们在word中找到一个不在available中的字母，我们可以返回False.
uses_all类似，但我们反转了单词和字母字符串的角色。
def uses_all(word, required):
for letter in required:
if letter not in word:
return False
return True
循环遍历必需字母，而不是遍历word中的字母。如果任何必需字母没有出现在单词中，我们可以返回False.
如果您真的像计算机科学家一样思考，您会认识到uses_all是之前解决问题的示例，并且您会编写
def uses_all(word, required):
return uses_only(required, word)
这是一个称为问题识别的程序开发方法的示例，这意味着您将正在处理的问题识别为之前解决问题的示例，并应用之前开发的解决方案。
我用for循环编写了上一节中的函数，因为我只需要字符串中的字符；我无需对索引执行任何操作。
对于is_abecedarian，我们必须比较相邻的字母，这在使用for循环
def is_abecedarian(word):
previous = word[0]
for c in word:
if c < previous:
return False
previous = c
return True
时有点棘手。
def is_abecedarian(word):
if len(word) <= 1:
return True
if word[0] > word[1]:
return False
return is_abecedarian(word[1:])
另一种选择是使用递归。另一个选项是使用循环
def is_abecedarian(word):
i = 0
while i < len(word)-1:
if word[i+1] < word[i]:
return False
i = i+1
return True
while循环从i=0开始，并在i=len(word)-1
时结束。每次循环时，它都会比较第 i 个字符（您可以将其视为当前字符）与第 i+1 个字符（您可以将其视为下一个字符）。False.
如果下一个字符小于（按字母顺序在之前）当前字符，那么我们就发现按字母顺序排列的趋势发生了中断，我们返回如果我们到达循环的末尾而没有发现错误，那么该单词就通过了测试。为了说服您循环正确结束，请考虑像'flossy'这样的示例。单词的长度是 6，因此循环最后一次运行是在i
为 4 时，这是倒数第二个字符的索引。在最后一次迭代中，它将倒数第二个字符与最后一个字符进行比较，这就是我们想要的。
def is_palindrome(word):
i = 0
j = len(word)-1
while i<j:
if word[i] != word[j]:
return False
i = i+i
j = j-j
return True
以下是用两个索引的is_palindrome（参见练习 6.6）版本；一个从开头开始向上移动；另一个从结尾开始向下移动。
def is_palindrome(word):
return is_reverse(word, word)
或者，如果您注意到这是一个之前解决问题的示例，您可能会编写
假设您完成了练习 8.8。
调试测试程序很难。本章中的函数相对容易测试，因为您可以手动检查结果。即便如此，选择一组能够测试所有可能错误的单词仍然介于困难和不可能之间。
以has_no_e为例，有两个明显的案例需要检查：包含字母“e”的单词应该返回False；不包含字母“e”的单词应该返回True。你应该很容易想到每个案例中的一个单词。
在每个案例中，还有一些不太明显的子案例。在包含“e”的单词中，你应该测试开头、结尾和中间包含“e”的单词。你应该测试长单词、短单词和非常短的单词，比如空字符串。空字符串是**特殊情况**的一个例子，它是错误经常潜伏的非明显案例之一。
除了你生成的测试用例之外，你还可以使用像words.txt这样的单词列表来测试你的程序。通过扫描输出，你可能会发现错误，但要小心：你可能会发现一种错误（不应该包含但包含的单词），而另一种错误（应该包含但未包含的单词）则可能会被忽略。
总的来说，测试可以帮助你找到 bug，但生成一组好的测试用例并不容易，即使你做到了，你也不能确定你的程序是正确的。
根据一位传奇的计算机科学家
程序测试可以用来证明 bug 的存在，但永远无法证明 bug 的不存在！—— Edsger W. Dijkstra
- 文件对象
- 表示一个已打开文件的数值。
- 问题识别
- 通过将问题表达为先前解决问题的实例来解决问题的一种方法。
- 特殊情况
- 一种非典型或非明显的测试用例（并且不太可能被正确处理）。
这个问题基于在广播节目汽车谈话[2]中播出的一个智力游戏。
给我一个包含三个连续双字母的单词。我会给你几个
几乎符合但并不完全符合的单词。例如，单词committee，c-o-m-m-i-t-t-e-e。除了中间出现的“i”之外，它都很棒。或者Mississippi：M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i。如果你能去掉那些i，它就能行得通。但是有一个单词包含三个连续的字母对，据我所知，这可能是唯一的单词。当然，可能还有500个以上，但我只能想到一个。那个单词是什么？
编写一个程序来找到它。你可以在'thinkpython.com/code/cartalk.py'中查看我的解决方案。
这是另一个汽车谈话智力游戏[3]
“前几天我正在高速公路上开车，我碰巧注意到我的里程表。像大多数里程表一样，它只显示六位数，以整英里为单位。所以，如果我的汽车行驶了300,000英里，例如，我将看到3-0-0-0-0-0。”
“现在，那天我看到的东西很有趣。我注意到最后4位数字是回文数；也就是说，它们正着读和反着读都一样。例如，5-4-4-5是一个回文数，所以我的里程表可能显示3-1-5-4-4-5。”
“再行驶一英里后，最后5位数字是回文数。例如，它可能显示3-6-5-4-5-6。再行驶一英里后，中间4位数字中的6位数字是回文数。你准备好听这个了吗？再行驶一英里后，所有6位数字都是回文数！”
“问题是，我第一次看的时候里程表上显示的是什么？”
编写一个Python程序来测试所有六位数，并打印任何满足这些要求的数字。你可以在'thinkpython.com/code/cartalk.py'中查看我的解决方案。
这是一个你可以用搜索解决的另一个汽车谈话智力游戏[4]
“最近我和妈妈一起拜访，我们意识到构成我年龄的两位数字反过来就是她的年龄。例如，如果她73岁，我37岁。我们想知道这种情况在过去几年中发生了多少次，但我们被其他话题分散了注意力，最终没有找到答案。”
“当我回到家后，我发现我们的年龄数字到目前为止已经可以反转六次了。我还发现，如果我们幸运的话，几年后还会发生一次，如果我们真的很幸运，之后还会再发生一次。换句话说，总共会发生8次。所以问题是，我现在几岁？”
编写一个Python程序来搜索这个智力游戏的解决方案。提示：你可能会发现字符串方法'zfill'很有用。
你可以在'thinkpython.com/code/cartalk.py'中查看我的解决方案。