Joh*_*sin 12 python algorithm morse-code python-3.x
我8岁的侄女昨天在学校接受了摩尔斯电码的教训,她的任务是将各种短语转换成莫尔斯电码.其中一个短语包括她的年龄,而不是写作---..,她写道,3-2.因为(用她的话说),"这样写的不那么简单." 这个基本的"压缩算法"引起了我的好奇心,所以我写了一些代码来实现它.
但是,我们在此过程中做了一些改变.我指给她,如果你写的只是.....-----,没有任何办法判断作者的意思50或eeeeettttt.实际上,每个单词的每个字母和每个单词之间都有一个暂停,所以这不是问题,但我们的方案没有那个.我拿出了一些方格纸并建议用另一个符号填充每个符号的莫尔斯码,以便于编码并消除方案中的歧义.我的好建议使用+因为"没有人用句子写那些." (哎呀,我最近刚毕业时获得了数学学位,但还算公平.)
因为我们中的一些不带写+,我们都使用连字符和句号/点,这与我们的摩尔斯电码标准的定义发生冲突,这些符号将被替换p,h和d分别.当然,这给我们带来了如何处理未在我们扩展的摩尔斯电码中定义的符号的问题.我的侄女想要简单地忽略它们,这就是我们所做的.为了区分大小写保留文本消息,大写字母在代码中不是低位的; 它们只是按原样进行填充+.
+p的+,d对于.和h为-.在我们的算法中,"Hello,World"转换为
H++++.++++.-..+.-..+---++,+++++++++W++++---++.-.++.-..+-..++
并压缩到
H4+.4+.-2.+.-2.+3-2+,9+W4+3-2+.-.2+.-2.+-2.2+
这是我扔在一起的Python代码:
#!/usr/bin/python3
import itertools
import string
class MorseString(str):
def __init__(self, string):
# or, pad values during iteration but this seems neater
self._char_morse_map = {"a":".-+++", "b":"-...+", "c":"-.-.+", "d":"-..++", \
"e":".++++", "f":"..-.+", "g":"--.++", "h":"....+", \
"i":"..+++", "j":".---+", "k":"-.-++", "l":".-..+", \
"m":"--+++", "n":"-.+++", "o":"---++", "p":".--.+", \
"q":"--.-+", "r":".-.++", "s":"...++", "t":"-++++", \
"u":"..-++", "v":"...-+", "w":".--++", "x":"-..-+", \
"y":"-.--+", "z":"--..+", "1":".----", "2":"..---", \
"3":"...--", "4":"....-", "5":".....", "6":"-....", \
"7":"--...", "8":"---..", "9":"----.", "0":"-----",
" ":"+++++", ".":"d++++", "+":"p++++", "-":"h++++"}
self._morse_char_map = dict()
for letter, code in self._char_morse_map.items():
self._morse_char_map[code] = letter
self._string = string
# convert the string to "Morse code". Could also use c.lower()
self._morse_string = "".join([self._char_morse_map.get(c, c.ljust(5, "+")) for c in self._string])
def compress(self):
def grouper(n, k):
return str(n) + k if n > 1 else k
# could just use lambda
return "".join([grouper(len(list(g)), k) for k, g in itertools.groupby(self._morse_string)])
def decompress(self):
i = 0
start = 0
chars = list()
sc = self.compress()
while i < len(sc):
curr = sc[i]
i += 1
if not(curr in string.digits):
num = 1 if start + 1 == i else int(sc[start:i-1])
chars.append("".join(curr * num))
start = i
code = "".join(chars)
chars = list()
for i in range(0, len(code), 5):
piece = "".join(code[i:i+5])
chars.append(self._morse_char_map.get(piece, piece[0]))
return "".join(chars)
def main():
s0 = "Hello, World"
ms0 = MorseString(s0)
print(ms0._morse_string)
print(ms0.compress())
assert(s0 == ms0.decompress())
s1 = "Hello 2 world."
ms1 = MorseString(s1)
assert(s1 == ms1.decompress())
s2 = "The quick brown fox jumped over the lazy dog."
ms2 = MorseString(s2)
assert(s2 == ms2.decompress())
s3 = "abc -.+"
ms3 = MorseString(s3)
ms3
assert(s3 == ms3.decompress())
if __name__ == "__main__":
main()
什么是一些简单的方法,a)改进我们的算法,和b)相对容易解释给我8岁的侄女？虽然最后一点显然是主观的,但我仍然试图尽可能地放纵她的好奇心.
我欢迎对代码进行任何改进,因为它的结构不是非常好(我很确定它的结构非常糟糕,实际上,但它很快而且很脏),虽然这完全是为了我的利益,因为我没有得到我的侄女使用Python(YET).
这是代码的更新版本,它试图将用户1884905的修改与算法以及Karl对代码本身的改进结合起来.
import itertools
import string
_char_morse_map = {"a":".-", "b":"-...", "c":"-.-.", "d":"-..", \
"e":".", "f":"..-.", "g":"--.", "h":"....", \
"i":"..", "j":".---", "k":"-.-", "l":".-..", \
"m":"--", "n":"-.", "o":"---", "p":".--.", \
"q":"--.-", "r":".-.", "s":"...", "t":"-", \
"u":"..-", "v":"...-", "w":".--", "x":"-..-", \
"y":"-.--", "z":"--..", "1":".----", "2":"..---", \
"3":"...--", "4":"....-", "5":".....", "6":"-....", \
"7":"--...", "8":"---..", "9":"----.", "0":"-----",
" ":"", ".":"d", "+":"p", "-":"h"}
_morse_char_map = {
code: letter
for letter, code in _char_morse_map.items()
}
def encode(s):
return "".join(_char_morse_map.get(c, c) + "+" for c in s)
def decode(encoded):
return "".join(decode_gen(encoded))
def decode_gen(encoded):
word = ""
for c in encoded:
if c != "+":
word += c
else:
yield _morse_char_map.get(word, word) if word != "" else " "
word = ""
def compress(s):
def grouper(n, k):
return str(n) + k if n > 1 else k
return "".join(grouper(len(list(g)), k) for k, g in itertools.groupby(s))
def decompress(compressed):
return "".join(decompress_gen(compressed))
def decompress_gen(compressed):
digits = ""
for c in compressed:
if c in string.digits:
digits += c
else:
number = int(digits) if digits else 1
yield "".join(c * number)
digits = ""
我不会为此开设课程；照原样，您为每个字符串重新创建映射。使用类仍然可以避免这种情况，但实际上更简单的是设置这些映射，然后编写一个简单的函数来对字符串进行编码。“莫尔斯电码字符串”与普通字符串并没有本质上的区别，并且向其附加压缩和解压缩函数实际上没有任何意义。就写一堆函数；当您有真正有意义的抽象时，请担心 OOP。
正如所写，你的减压功能没有任何意义；压缩不是解压缩的一部分，并且您在同一函数中将摩尔斯电码的解压缩与解码回纯字符串结合起来。这真是一团糟。
self._morse_char_map = dict()
for letter, code in self._char_morse_map.items():
self._morse_char_map[code] = letter
用字典理解写得更简洁：
self._morse_char_map = {
code: letter
for letter, code in self._char_morse_map.items()
}
"".join([...])
这里不需要方括号；只需提供一个生成器表达式即可join，并利用特殊的语法规则。
chars = list()
这写得更简洁chars = []，但让我们尝试在更高的水平上改进它......
while i < len(sc):
curr = sc[i]
i += 1
if not(curr in string.digits):
num = 1 if start + 1 == i else int(sc[start:i-1])
chars.append("".join(curr * num))
start = i
一种技巧：不要设置一个空列表并重复将事物累积在一起''.join，而是编写一个生成器并让结果传递。当您将逻辑正确地分成自己的函数时，这会变得更容易：
def decompress(compressed):
return ''.join(decompress_gen(compressed))
def decompress_gen(compressed):
start = 0
i = 0
while i < len(compressed):
curr = compressed[i]
i += 1
if not(curr in string.digits):
num = 1 if start + 1 == i else int(compressed[start:i-1])
yield "".join(curr * num)
start = i
compressed现在，显然我们真的想用循环迭代符号for；手动增加索引看起来真的很糟糕。为了做到这一点，我们需要一次查看一个字符的数据，并记住我们已经看到的数字的任何部分。int我们可以边做算术边做算术，但让我们通过建立一个作为计数一部分的字符缓冲区来保留 的使用：
def decompress_gen(compressed):
number_digits = ''
for char in compressed:
if char in string.digits:
number_digits += char
else:
number = int(number_digits) if number_digits else 1
yield "".join(char * number)
number_digits = ''
chars = list()
for i in range(0, len(code), 5):
piece = "".join(code[i:i+5])
chars.append(self._morse_char_map.get(piece, piece[0]))
return "".join(chars)
此时，code是一个字符串，因此''.join创建 时不需要piece。但同样，我们可以在这里使用生成器（好吧，生成器表达式）：
return ''.join(
self._morse_char_map.get(piece, piece[0])
for piece in (
code[i: i + 5]
for i in range(0, len(code), 5)
)
)