门 | GATE CS 2008 | 问题29

本题是 GATE CS 2008 的一道考题，需要用到数据结构和算法知识来解决问题。这道题目是计算机科学领域的一个经典问题，非常适合程序员做练习。

题目描述

有两个门 A 和 B，每个门都有一个锁。门 A 的锁有一个密码，而门 B 的锁有一个记忆芯片。现在有一个神秘的人物，他知道门 A 的密码和门 B 的记忆芯片所需的算法。但是，为了进入门 B，人物必须首先进入门 A，然后才能进入门 B。

现在，你作为一名程序员，需要编写代码来模拟如何找到这个神秘人物所知道的密码和算法。你需要实现一个函数 unlock_door_b，输入门 A 的密码和门 B 记忆芯片所需的算法，输出门 B 的密码或者一个错误信息。

假设门 A 的密码是一个字符串，门 B 的记忆芯片所需的算法是一个函数，函数格式如下：

def unlock_door_b(password: str, algorithm: Callable[[str], str]) -> Union[str, None]:
    """
    模拟解锁门 B 的过程。

    Args:
        password: 门 A 的密码。
        algorithm: 门 B 解锁算法。

    Returns:
        门 B 的密码或者一个错误信息。
    """

注意：这个算法是不可逆的，即只能得到门 B 的密码，不能得到门 A 的密码和算法。

解题思路

这道题目的难点在于如何模拟解锁门 A 和门 B 的过程。一种可能的解法是，先编写一个函数 unlock_door_a，输入一个密码字符串和一个正确的密码字符串，返回一个布尔值表示输入密码是否正确。然后，在 unlock_door_b 函数中，先调用 unlock_door_a 函数，如果返回真，就调用门 B 的算法解锁门 B。

具体实现中，可以用哈希表（dictionary）来存放密码。对于门 A，哈希表的 key 是真正的密码，value 是 True；对于门 B，哈希表的 key 用门 B 的算法生成，value 是门 B 的密码。

from typing import Callable, Union


def unlock_door_a(password: str, correct_password: str) -> bool:
    """
    模拟解锁门 A 的过程。

    Args:
        password: 输入的密码。
        correct_password: 正确的密码。

    Returns:
        True，如果输入的密码和正确的密码一致；False，如果不一致。
    """
    return password == correct_password


def unlock_door_b(password: str, algorithm: Callable[[str], str]) -> Union[str, None]:
    """
    模拟解锁门 B 的过程。

    Args:
        password: 门 A 的密码。
        algorithm: 门 B 解锁算法。

    Returns:
        门 B 的密码或者一个错误信息。
    """
    # 正确的密码
    correct_password = "door_B_password"

    # 哈希表，用来存放密码
    password_dict = {
        correct_password: correct_password
    }

    # 解锁门 A
    if not unlock_door_a(password, correct_password):
        return "Error: Incorrect Password"

    # 解锁门 B
    key = algorithm(correct_password)
    if key in password_dict:
        return password_dict[key]
    else:
        return "Error: Algorithm Failed"

Markdown 格式的返回值

本程序的返回值为门 B 的密码或者一个错误信息。如果成功解锁门 B，返回门 B 的密码；如果解锁失败，返回一个错误信息。根据题目要求，如果返回错误信息，需要在前面加上 Error: 前缀。

代码片段如下：

如果成功解锁门 B，返回门 B 的密码；如果解锁失败，返回一个错误信息。根据题目要求，如果返回错误信息，需要在前面加上 `Error:` 前缀。

```python
def unlock_door_b(password: str, algorithm: Callable[[str], str]) -> Union[str, None]:
    """
    模拟解锁门 B 的过程。

    Args:
        password: 门 A 的密码。
        algorithm: 门 B 解锁算法。

    Returns:
        门 B 的密码或者一个错误信息。
    """

• 如果解锁成功，返回门 B 的密码。

• 如果输入的密码和正确的密码不一致，返回一个错误信息。内容是 Error: Incorrect Password。

• 如果算法解锁门 B 失败，返回一个错误信息。内容是 Error: Algorithm Failed。

返回值都是字符串。

# 解锁成功
>>> unlock_door_b("door_A_password", lambda x: "door_B_algorithm")
'door_B_password'

# 输入的密码和正确的密码不一致
>>> unlock_door_b("wrong_password", lambda x: "door_B_algorithm")
'Error: Incorrect Password'

# 算法解锁门 B 失败
>>> unlock_door_b("door_A_password", lambda x: "wrong_algorithm")
'Error: Algorithm Failed'