python编程-网课题目.编写程序,输出所有由1,2,3,4这四个数字组成的素数,并且每个数字在素数中只出现一次。

该博客介绍了如何用Python编程找出所有由数字1,2,3,4组成的、每个数字仅出现一次的素数。程序执行结果显示了符合条件的素数,如1423, 2143, 2341和4231。" 86841432,7549887,PAT基础级别实践:大数数字和的拼音解析,"['编程竞赛', '算法', 'C++', '数据类型', '字符串处理']

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编写程序,输出所有由1,2,3,4这四个数字组成的素数,并且每个数字在素数中只出现一次。

import math
def _finde(x,y):
    '''
    x: 输入字符串
    y: 查询是否有重复值y
    '''
    n = x.find(y)
    if n==-1:
        return False
    else 
<think>好的,用户想要生成由数字1234组成的排列组合形成的素数每个数字只能用一次。我需要先理清思路,再一步步解决这个问题。 首先,问题拆解:需要找到所有由1234四个数字排列组成素数,且每个数字恰好使用一次。这意味着要生成所有4位数的排列,然后检查每个排列是否是素数。 第一步,生成所有可能的排列。因为四个不同的数字,所以全排列的数量是4! = 24种。每个排列都是一个四位数,例如123412431324等等。需要注意的是,四位数的第一位不能是0,但这里数字只有1234,所以所有排列都是四位数,不需要排除这种情况。 接下来,生成这些排列的方法。在Python中,可以使用itertools库中的permutations函数来生成所有排列。例如,itertools.permutations([1,2,3,4],4)会生成所有4个元素的排列组合。然后需要将每个排列转换为整数,比如将元组(1,2,3,4)转换为1234。 第二步,检查每个生成的数是否为素数。判断素数的方法有很多种,常见的是试除法。对于数字n,检查从2到sqrt(n)之间的所有整数是否能整除n。如果没有,则是素数。为了提高效率,可以预先排除偶数,或者在试除时只检查奇数。不过考虑到四位数最多到4321,试除法的计算量在可接受范围内,所以直接使用试除法即可。 可能的优化点:生成所有排列后,可以先排除那些末尾是偶数的数,因为除了2以外,所有偶数都不是素数。但这里四位数的末尾只能是1234中的某一个。如果末尾是24,那么这个数是偶数,不可能是素数(除了2本身,但四位数不可能为2)。所以,在生成排列后,可以立即过滤掉那些末位为24的情况,这样能减少需要检查的数数量。例如,在24种排列中,末位为2的有6种(剩下三位排列),末位为4的也有6种,共12种,可以直接排除。剩下的12个数中,末位是13,才有可能是素数。 这样处理可以节省一半的计算量。所以在生成排列时,可以先检查末位是否为13,如果是,才保留并进行素数判断。 然后,具体步骤: 1. 导入itertools.permutations。 2. 生成所有4位排列。 3. 转换为整数,并过滤掉末位为偶数的数。 4. 对剩下的数进行素数检查。 5. 收集所有符合条件的素数。 现在需要考虑如何实现素数检查函数。比如,用户提到的引用[1]中的问题,关于如何编写判断素数的函数。可以参照该问题的答案来编写函数。例如,函数is_prime(n): def is_prime(n): if n <= 1: return False if n == 2: return True if n % 2 == 0: return False for i in range(3, int(n**0.5)+1, 2): if n % i ==0: return False return True 这个函数能够有效判断一个数是否为素数。注意,这里需要处理n=2的情况,以及排除偶数。 现在,将以上步骤结合起来。编写Python程序: - 生成所有排列。 - 转换为整数。 - 过滤末位是否为13- 检查是否为素数- 收集结果。 可能的代码结构: import itertools def is_prime(n): if n <=1: return False if n ==2: return True if n%2 ==0: return False for i in range(3, int(n**0.5)+1, 2): if n%i ==0: return False return True digits = [1,2,3,4] primes = [] for p in itertools.permutations(digits): num = int(&#39;&#39;.join(map(str, p))) last_digit = p[-1] if last_digit in (1,3): # 只处理末位是13的情况 if is_prime(num): primes.append(num) print("符合条件的素数有:", primes) 但是,这样处理可能会有重复?因为permutations生成的是所有可能的排列,包括不同的顺序,比如12341243,但由于每个排列都是唯一的,所以生成的数字不会有重复。 然后测试一下,比如已知的素数:例如1423是否为素数?需要检查。或者比如1234是否是素数1234末位是4,会被过滤掉,所以不会进入检查。1423末位是3,会被检查。那需要确认这个数是否是素数。 可能的测试案例:1423。检查是否是素数。比如,试除到sqrt(1423)≈37.7。试除337的奇数。1423 ÷33*474=1422,余11423 ÷5?末位不是0或5。接下来是7:7*203=1421,余21111*129=1419,余41313*109=1417,余6。17:17*83=1411,余1219:19*74=1406,余17。2323*61=1403,余20。29:29*49=1421,余23131*45=1395,余28。37:37*38=1406,余17。所以1423素数吗?是的。所以这个程序应该能检测到它。 其他可能的素数比如2143?同样,末位是3,会被检查。2143是否素数?是的。例如,2143 ÷32+1+4+3=10,不能被3整除。试除到sqrt(2143)≈46.3。试除3,5,7,11,13,…检查到43的时候,43×49=2107,余36。可能2143素数。是的,它确实是一个素数。 所以程序应该能找到这些素数。 现在,编写代码时,注意将数字转换为整数,并且正确处理排列。运行这段代码后,应该能输出所有符合条件的四位数素数,由1234组成每个数字恰好使用一次。 可能的错误点:在生成排列时,是否每个元素都是单独的数字?比如,permutations返回的是元组,每个元素是数字,例如(1,2,3,4),转换为字符串是&#39;1234&#39;,没有问题。 现在,用户的问题中提到的引用[1]是关于生成素数的函数,引用[3]提到列表连接可以用+运算符,但这里可能用不上。引用[4]是关于数码管的,可能不相关。用户的问题核心是生成排列并检查素数。 综上,编写上述代码即可解决问题。然后,可能生成的结果包括例如142321432341素数。</think>要生成由数字1234排列组合形成的四位数素数每个数字仅用一次),可按以下步骤实现: ### 解决思路 1. **生成全排列**:通过 `itertools.permutations` 生成所有4位排列组合,共24种可能。 2. **过滤末位为偶数的排列**:素数末位只能是13(排除末位为24的情况),减少计算量。 3. **判断素数**:使用试除法验证每个数是否为素数[^1]。 ### 代码实现 ```python import itertools def is_prime(n): if n <= 1: return False if n == 2: return True if n % 2 == 0: return False for i in range(3, int(n**0.5) + 1, 2): if n % i == 0: return False return True digits = [1, 2, 3, 4] prime_numbers = [] for p in itertools.permutations(digits): num = int("".join(map(str, p))) last_digit = p[-1] if last_digit not in (1, 3): # 排除末位为偶数的情况 continue if is_prime(num): prime_numbers.append(num) print("符合条件的素数:", sorted(prime_numbers)) ``` ### 输出示例 ``` 符合条件的素数: [1231, 1423, 2143, 2341, 4231] ``` (注:实际需运行代码验证具体结果,此处仅为示例) ### 代码说明 1. **生成排列**:通过 `itertools.permutations` 生成所有排列。 2. **过滤条件**:仅保留末位为13的排列,减少无效判断。 3. **素数判断**:优化试除法,跳过偶数除数以提高效率。
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