用python实现自动售货系统

1 总体说明
考生需要模拟实现一个简单的自动售货系统，实现投币、购买商品、退币、查询库存商品及存钱盒信息的功能。
系统初始化时自动售货机中商品为6种商品,商品的单价参见1.1规格说明，存钱盒内放置1元、2元、5元、10元钱币，商品数量和钱币张数通过初始化命令设置，参见2.1 系统初始化。
1.1规格说明
1. 商品:每种商品包含商品名称、单价、数量三种属性，其中商品名不重复。考生不能修改商品名称和单价，初始化命令设置商品数量。这些信息在考试框架中进行定义，考生在实现功能代码时可直接使用。
商品名称 单价 数量
A1 2 X
A2 3 X
A3 4 X
A4 5 X
A5 8 X
A6 6 X
2. 存钱盒信息：钱币面额、张数两种属性。初始化命令设置各种面额钱币张数。这些信息在考试框架中进行定义，考生在实现功能代码时可直接使用。
钱币面额 张数
10元 X
5元 X
2元 X
1元 X
3. 退币原则 ：
1) 根据系统存钱盒内钱币的 信息 ，按钱币总张数最少的原则进行退币。
2) 如果因零钱不足导致不能退币，则尽最大可能退币，以减少用户损失。
例如：假设存钱盒内只有4张2元，无其它面额钱币。如果需要退币7元，系统因零钱不足无法退币，则继续尝试退币6元，最终系统成功退币3张2元,用户损失1元钱币。
4. 投币操作说明：每次投币成功，投入的钱币面额累加到投币余额；同时，本次投入的钱币放入存钱盒中，存钱盒相应面额钱币增加。
5. 投币余额：指当前自动售货机中用户剩余的可购买商品的钱币总额；例如：投入2元面额的钱币，投币余额增加2元；购买一件价格2元的商品，投币余额减少2元；
6. 投币余额约束：投币余额不能超过10元。
7. 退币操作说明：退币操作需要遵守 退币原则 ；退币成功后，投币余额清零，同时扣除存钱盒相应的金额。
8. 购买商品操作说明：一次仅允许购买一件商品；购买商品成功后，自动售货机中对应商品数量减1，投币余额扣除本次购买商品的价格。
2 操作说明
命令字与第一个参数间使用一个空格分隔，多条命令采用分号隔开。考试系统会对输入命令格式进行处理，考生不需要关注输入命令格式的合法性，只需要实现命令处理函数。
2.1 系统初始化
命令格式：
r A1 数量 -A2 数量 -A3 数量 -A4 数量 -A5 数量 -A6 数量 1 元张数 -2 元张数 -5 元张数 -10 元张数
参数名称 参数说明 类型 取值范围
A1数量 商品A1数量 整数 [0,10]
A2数量 商品A2数量 整数 [0,10]
A3数量 商品A3数量 整数 [0,10]
A4数量 商品A4数量 整数 [0,10]
A5数量 商品A5数量 整数 [0,10]
A6数量 商品A6数量 整数 [0,10]
1元张数 面额1元钱币张数 整数 [0,10]
2元张数 面额2元钱币张数 整数 [0,10]
5元张数 面额5元钱币张数 整数 [0,10]
10元张数 面额10元钱币张数整数 [0,10]
商品和各种面额钱币取值范围只是作为初始化命令的限制，其它场景下不限制取值范围；考试框架已经实现取值范围的检查，考生不需要关注。
功能说明：设置自动售货机中商品数量和存钱盒各种面额的钱币张数；
约束说明：系统在任意阶段均可执行r初始化系统；考生不需要关注参数的合法性，不需要关注增加或缺少参数的场景；
输出说明：输出操作成功提示（执行完r命令后系统会自动输出操作结果，考生不需要再次调用输出函数），例：
命令 输出 含义
r 6-5-4-3-2-1 4-3-2-1; S001:Initialization is successful 初始化成功
2.2 投币
命令格式：p 钱币面额
功能说明：
（1）如果投入非1元、2元、5元、10元的钱币面额（钱币面额不考虑负数、字符等非正整数的情况），输出“E002:Denomination error”；
（2）如果存钱盒中1元和2元面额钱币总额小于本次投入的钱币面额，输出“E003:Change is not enough, pay fail”，但投入1元和2元面额钱币不受此限制。
（3）如果投币余额大于10元，输出“E004:Pay the balance is beyond the scope biggest”；
（4）如果自动售货机中商品全部销售完毕，投币失败。输出“E005:All the goods sold out”；
（5）如果投币成功，输出“S002:Pay success,balance=X”；
约束说明：
（1） 系统在任意阶段都可以投币；
（2） 一次投币只能投一张钱币；
（3） 同等条件下，错误码的优先级：E002 > E003 > E004 > E005；
输出说明：如果投币成功，输出“S002:Pay success,balance=X”。
例：
命令 输出
p 10; S002:Pay success,balance=10
2.3 购买商品
命令格式：b 商品名称
功能说明：
（1） 如果购买的商品不在商品列表中，输出“E006:Goods does not exist”；
（2） 如果所购买的商品的数量为0，输出“E007:The goods sold out”；
（3） 如果投币余额小于待购买商品价格，输出“E008:Lack of balance”；
（4） 如果购买成功，输出“S003:Buy success,balance=X”；
约束说明：
（1） 一次购买操作仅能购买一件商品，可以多次购买；
（2） 同等条件下，错误码的优先级：E006 > E007 > E008；
输出说明：
如果购买成功，输出“S003:Buy success,balance=X”。
例:
命令 输出
b A1; S003:Buy success,balance=8
2.4 退币
命令格式：c
功能说明：
（1） 如果投币余额等于0的情况下，输出“E009:Work failure”；
（2） 如果投币余额大于0的情况下，按照 退币原则 进行“找零”，输出退币信息；
约束说明：
（1） 系统在任意阶段都可以退币；
（2） 退币方式必须按照 退币原则 进行退币；
输出说明：如果退币成功，按照 退币原则 输出退币信息。
例，退5元钱币:
命令 输出
c; 1 yuan coin number=0
2 yuan coin number=0
5 yuan coin number=1
10 yuan coin number=0
2.5 查询
命令格式：q 查询类别
功能说明：
（1） 查询自动售货机中商品信息，包含商