AI人工智能 約束滿足解決的現(xiàn)實世界問題

前面的部分涉及創(chuàng)建約束滿足問題。 現(xiàn)在將它應(yīng)用于現(xiàn)實世界的問題。 通過約束滿足解決的現(xiàn)實世界問題的一些例子如下 -

解決代數(shù)關(guān)系

在約束滿足問題的幫助下，可以求解代數(shù)關(guān)系。 在這個例子中，我們將嘗試解決一個簡單的代數(shù)關(guān)系 a * 2 = b。 它會在我們定義的范圍內(nèi)返回 a 和 b 的值。

完成此 Python 程序后，您將能夠理解解決約束滿足問題的基礎(chǔ)知識。

請注意，在編寫程序之前，需要安裝名為 python-constraint 的 Python 包。使用以下命令安裝它 -

pip install python-constraint

以下步驟向您展示了一個使用約束滿足來解決代數(shù)關(guān)系的 Python 程序。

使用以下命令導(dǎo)入約束包 -

from constraint import *

現(xiàn)在，創(chuàng)建一個名為 problem() 的模塊對象，如下所示 -

problem = Problem()

現(xiàn)在，定義變量。請注意，這里有兩個變量 a 和 b，并且將定義 10 為它們的范圍，這意味著在前 10 個數(shù)字范圍內(nèi)得到解決。

problem.addVariable('a', range(10))
problem.addVariable('b', range(10))

接下來，定義應(yīng)用于這個問題的特定約束。 請注意，這里使用約束 a * 2 = b。

problem.addConstraint(lambda a, b: a * 2 == b)

現(xiàn)在，使用以下命令創(chuàng)建 getSolution() 模塊的對象 -

solutions = problem.getSolutions()

最后，使用以下命令打印輸出 -

print (solutions)

可以觀察上述程序的輸出如下 -

[{'a': 4, 'b': 8}, {'a': 3, 'b': 6}, {'a': 2, 'b': 4}, {'a': 1, 'b': 2}, {'a': 0, 'b': 0}]

魔幻正方形 一個神奇的正方形是一個正方形網(wǎng)格中不同數(shù)字(通常是整數(shù))的排列，其中每行和每列中的數(shù)字以及對角線上的數(shù)字加起來就是所謂的“魔術(shù)常數(shù)”。

以下是用于生成幻方的簡單 Python 代碼的逐步執(zhí)行 -

定義一個名為 magic_square 的函數(shù)，如下所示 -

def magic_square(matrix_ms):
   iSize = len(matrix_ms[0])
   sum_list = []

以下代碼顯示了垂直方塊的代碼 -

for col in range(iSize):
   sum_list.append(sum(row[col] for row in matrix_ms))

以下代碼顯示了水平方塊的代碼 -

sum_list.extend([sum (lines) for lines in matrix_ms])

水平方塊的代碼實現(xiàn) -

dlResult = 0
for i in range(0,iSize):
   dlResult +=matrix_ms[i][i]
sum_list.append(dlResult)
drResult = 0
for i in range(iSize-1,-1,-1):
   drResult +=matrix_ms[i][i]
sum_list.append(drResult)
if len(set(sum_list))>1:
   return False
return True

現(xiàn)在，給出矩陣的值并查看輸出結(jié)果 -

print(magic_square([[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]))

可以觀察到由于總和未達到相同數(shù)字，輸出將為False。

print(magic_square([[3,9,2], [3,5,7], [9,1,6]]))

可以觀察到輸出將為True，因為總和是相同的數(shù)字，即15。