PTA团队天梯赛║L1-064 估值一亿的AI核心代码

本文介绍了一种使用正则表达式解决PTA团队天梯赛L1-064题目的方法。题目要求实现一个AI程序,能处理用户输入,消除多余空格,统一大小写,替换特定词汇并更改标点符号。解题思路涉及正则表达式的应用,如消除空格、转换大小写、替换特定字符串等操作。代码实现和反思总结也包含在内。

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PTA团队天梯赛║L1-064 估值一亿的AI核心代码

一、题目要求

本题要求你实现一个稍微更值钱一点的 AI 英文问答程序,规则是:

  • 无论用户说什么,首先把对方说的话在一行中原样打印出来;
  • 消除原文中多余空格:把相邻单词间的多个空格换成 1 个空格,把行首尾的空格全部删掉,把标点符号前面的空格删掉;
  • 把原文中所有大写英文字母变成小写,除了 I
  • 把原文中所有独立的 can youcould you 对应地换成 I canI could—— 这里“独立”是指被空格或标点符号分隔开的单词;
  • 把原文中所有独立的 Ime 换成 you
  • 把原文中所有的问号 ? 换成惊叹号 !
  • 在一行中输出替换后的句子作为 AI 的回答。

输入格式:

输入首先在第一行给出不超过 10 的正整数 N,随后 N 行,每行给出一句不超过 1000 个字符的、以回车结尾的用户的对话,对话为非空字符串,仅包括字母、数字、空格、可见的半角标点符号。

输出格式:

按题面要求输出,每个 AI 的回答前要加上 AI: 和一个空格。

输入样例:

6
Hello ?
 Good to chat   with you
can   you speak Chinese?
Really?
Could you show me 5
What Is this prime? I,don 't know

输出样例:

Hello ?
AI: hello!
 Good to chat   with you
AI: good to chat with you
can   you speak Chinese?
AI: I can speak chinese!
Really?
AI: really!
Could you show me 5
AI: I could show you 5
What Is this prime? I,don 't know
AI: what Is this prime! you,don't know

二、解题思路

本题需要大量的匹配字符串内容,由此可以想到利用正则表达式的匹配来实现匹配相应字符串内容并完成替换的功能,C++中提供了封装的 regex_replace() 函数,可以很好的完成该功能,接下来要做的就是如何合适地匹配以及替换来达到题目要求。

  1. 首先消除字符串中的多余空格,利用 /\s+/ 匹配多个空白字符,将其替换为单一空格 ’ '。
  2. 接着消除行首、行尾以及标点符号前的空格,/^\s+|\s$|\s+(?=\W)/,’^‘表示行首,’$‘表示行尾,’\W’表示非字母、数字、下划线的字符。
  3. 将字符串中的所有 ‘I’ 暂时替换为 “mark”,防止与后续转换 “can you” 时产生的 ‘I’ 混淆,/\bI\b/ ,‘\b’ 是匹配单词的边界。
  4. 接着将所有非 ’I‘ 的大写字母转换为小写字母。这里利用 string 的 tolower() 方法遍历字符串。
  5. 然后匹配字符串中的 “can you” 和 “could you” ,/\bcan you\b//\bcould you\b/ ,替换为 “ I can" 和 ”I could“。
  6. 将原句中的 “I" 即现在的 “mark” 和 “me”,/\bmark\b|\bme\b/,转换为 “you” 。
  7. 最后将 “?” 替换为 “!” 。

三、代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    string s;
    cin >> n;
    getchar();
    while(n>0)
    {
        getline(cin,s);
        cout << s << endl;
        s = regex_replace(s, regex(R"(\s+)"), " ");
        s = regex_replace(s, regex(R"(^\s+|\s$|\s+(?=\W))"), "");
        s = regex_replace(s, regex(R"(\bI\b)"), "mark");
        for(int i=0; i<s.length();i++)
        {
            if(s[i] != 'I')
                s[i] = tolower(s[i]);
        }
        s = regex_replace(s, regex(R"(\bcan you\b)"), "I can");
        s = regex_replace(s, regex(R"(\bcould you\b)"), "I could");
        s = regex_replace(s, regex(R"(\bmark\b|\bme\b)"), "you");
        s = regex_replace(s, regex(R"(\?)"), "!");
        cout << "AI: " << s << endl;
        n--;
    }

    return 0;
}

四、反思总结

本题使用到了正则表达式,要对于正则表达式的语法熟悉,并且会调用 C++ 中的 regex 相关方法,一开始踩了坑,在调用 regex_replace()函数时对于其参数的正确格式没有掌握,导致一直报错,以下为 C++ 中 regex 方法的使用的相关资料正则表达式基本语法


### 解决方案 对于PTA天梯赛训练集中的L1-009 N个数求和问题,在C++中可以通过定义结构体来存储分数并编写函数处理加法运算以及化简操作。下面展示了一个完整的解决办法。 #### 定义数据结构与辅助功能 为了方便表示分数,可以创建一个名为`Fraction`的结构体用于保存分子(`numerator`)和分母(`denominator`)两个成员变量;同时提供构造函数初始化对象,并重载流插入运算符以便于输出显示[^1]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; struct Fraction { int numerator; int denominator; // 构造函数 Fraction() : numerator(0), denominator(1) {} Fraction(int num, int deno): numerator(num), denominator(deno){ simplify(); } void simplify(){ if (this->denominator != 0 && this->numerator != 0){ int gcd_val = __gcd(abs(this->numerator), abs(this->denominator)); this->numerator /= gcd_val; this->denominator /= gcd_val; if (this->denominator < 0){ // Ensure the sign is on top this->numerator *= -1; this->denominator *= -1; } }else{ this->numerator = 0; this->denominator = 1; } } friend ostream& operator<<(ostream &os, const Fraction &f); }; // Overload << to output fraction objects easily. ostream& operator<<(ostream &os, const Fraction &f){ os<< f.numerator << "/" << f.denominator; return os; } ``` #### 主逻辑实现 接下来是主程序部分,这里读取输入直到遇到文件结束标志EOF为止。每次迭代都会先获取当前测试案例的数量n,之后循环读入每一个分数字符串形式的数据转换为对应的`Fraction`实例加入到向量容器之中准备后续计算。最后遍历所有项累加得到最终结果后打印出来即可完成整个流程[^2]。 ```cpp int main() { vector<Fraction> fractions; while(true){ string line; getline(cin,line); if(line.empty()) break; stringstream ss(line); size_t count; ss >> count; for(size_t i=0 ;i<count;++i){ char slash; int numer, denom; ss>>numer>>slash>>denom; fractions.emplace_back(numer,denom); } // Calculate LCM of all denominators first long long lcm = 1LL *fractions.front().denominator; for(auto it=fractions.begin()+1;it!=fractions.end();++it){ lcm=(lcm*(*it).denominator)/__gcd(lcm , (*it).denominator ); } // Sum up all numerators after converting them into same base using calculated LCM long long total_numerator=0; for(const auto& frac:fractions){ total_numerator+=frac.numerator*(lcm/frac.denominator); } cout<<Fraction(total_numerator,lcm)<<endl; // Clear input buffer and prepare for next test case cin.clear(); cin.ignore(INT_MAX,'\n'); fractions.clear(); } return 0; } ``` 此段代码实现了对多个带符号有理数相加以获得其简化后的表达式的功能。通过构建合理的类封装了必要的属性和行为使得整体架构清晰易懂易于维护扩展[^3]。
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