# Python程式設計 綜合練習(解答)
## 1. 身分證字號驗證器
我國的身分證字號有底下這樣的規則，因此對於任意輸入的身分證字號可以有一些基本的判斷原則：
(1) 英文代號以下表轉換成數字

    A=10 台北市 J=18 新竹縣 S=26 高雄縣
    B=11 台中市 K=19 苗栗縣 T=27 屏東縣
    C=12 基隆市 L=20 台中縣 U=28 花蓮縣
    D=13 台南市 M=21 南投縣 V=29 台東縣
    E=14 高雄市 N=22 彰化縣 W=32 金門縣
    F=15 台北縣 O=35 新竹市 X=30 澎湖縣
    G=16 宜蘭縣 P=23 雲林縣 Y=31 陽明山
    H=17 桃園縣 Q=24 嘉義縣 Z=33 連江縣
    I=34 嘉義市 R=25 台南縣

(2) 英文轉成的數字, 個位數乘９再加上十位數的數字
(3) 各數字從右到左依次乘１, ２, ３, ４,...,８，並且相加
(4) 求出(2),(3) 及最後一碼的和
(5) 如果求出的和可以被10整除，則為合法身分證字號，否則為非法身分證字號

例如： T112663836
2 + 7x9 + 1x8 + 1x7 + 2x6 + 6x5 + 6x4 + 3x3 + 8x2 + 3x1 + 6 = 180

因為180可以被10 整除，此身分證字號為合法身分證字號

請你寫一個Python程式：
- 請使用者輸入身分證字號
- 如果通過公式驗證，則顯示為合法身分證字號；否則，顯示非法身分證字號

請輸入要驗證的身分證字號(輸入-1 關閉程式)> A123456789
這個身分證字號是合法的

請輸入要驗證的身分證字號(輸入-1 關閉程式)> A100200300
這個身分證字號是非法的

請輸入要驗證的身分證字號(輸入-1 關閉程式)> -1
程式已關閉

'''
A=10 台北市 J=18 新竹縣 S=26 高雄縣
B=11 台中市 K=19 苗栗縣 T=27 屏東縣
C=12 基隆市 L=20 台中縣 U=28 花蓮縣
D=13 台南市 M=21 南投縣 V=29 台東縣
E=14 高雄市 N=22 彰化縣 W=32 金門縣
F=15 台北縣 O=35 新竹市 X=30 澎湖縣
G=16 宜蘭縣 P=23 雲林縣 Y=31 陽明山
H=17 桃園縣 Q=24 嘉義縣 Z=33 連江縣
I=34 嘉義市 R=25 台南縣
'''
def city_id_transfer(first_char):
    if first_char == 'A':
        return 10
    elif first_char == 'B':
        return 11
    elif first_char == 'C':
        return 12
    elif first_char == 'D':
        return 13
    elif first_char == 'E':
        return 14    
    elif first_char == 'F':
        return 15  
    elif first_char == 'G':
        return 16  
    elif first_char == 'H':
        return 17  
    elif first_char == 'I':
        return 34  
    elif first_char == 'J':
        return 18  
    elif first_char == 'K':
        return 19 
    elif first_char == 'L':
        return 20  
    elif first_char == 'M':
        return 21  
    elif first_char == 'N':
        return 22  
    elif first_char == 'O':
        return 35  
    elif first_char == 'P':
        return 23  
    elif first_char == 'Q':
        return 24          
    elif first_char == 'R':
        return 25  
    elif first_char == 'S':
        return 26 
    elif first_char == 'T':
        return 27 
    elif first_char == 'U':
        return 28 
    elif first_char == 'V':
        return 29 
    elif first_char == 'W':
        return 32 
    elif first_char == 'X':
        return 30 
    elif first_char == 'Y':
        return 31
    elif first_char == 'Z':
        return 33
    else:
        print("請輸入有效字元")


# 請使用者輸入身分證字號
id = list(input("請輸入要驗證的身分證字號> "))
# 使用id_num存放所有轉換後的數字
id_num = []

# 將首位字母轉換成代號
id_num.append(city_id_transfer(id[0])/10)
id_num.append(city_id_transfer(id[0])%10)

# 將其它字元轉成數字
for i in range(len(id)-1):
    id_num.append(int(id[i+1]))

# 代入驗證公式
check_sum = id_num[0]
x = 9
for i in range(1, 11, 1):
    check_sum += id_num[i] * x
    x -= 1

check_sum += id_num[-1]

# 檢查check sum是否可以被10整除，輸出驗證結果
if check_sum % 10 == 0:
    print("這個身分證字號是合法的")
else:
    print("這個身分證字號是非法的")

## 2. 列印圖形
請設計一個程式
- 讓使用者輸入選項(1: 畫矩形, 2: 畫三角形, 3: 畫金字塔, 0: 結束程式)
- 如果使用者輸入1
- 請使用者輸入寬度跟長度，按下Enter後畫出矩形
- 參考執行範例如下：

        讓選擇要畫的圖形(1: 畫矩形, 2: 畫三角形, 3: 畫金字塔, 0: 結束程式)> 1
        請輸入矩形的長度與寬度（以空格隔開）> 5 4
        *****
        *****
        *****
        *****

- 如果使用者輸入2
- 請使用者輸入高度，按下Enter後畫出矩形
- 參考執行範例如下：

        讓選擇要畫的圖形(1: 畫矩形, 2: 畫三角形, 3: 畫金字塔, 0: 結束程式)> 2
        請輸入三角形的高度> 4
           *
          ***
         *****
        *******

- 如果使用者輸入3
- 請使用者輸入高度，按下Enter後畫出金字塔
- 參考執行範例如下：

        讓選擇要畫的圖形(1: 畫矩形, 2: 畫三角形, 3: 畫金字塔, 0: 結束程式)> 1
        請輸入金字塔的高度> 4
           *
          *　*
         *　　*
        *******

- 如果使用者輸入0
- 結束程式
- 參考執行範例如下：

        讓選擇要畫的圖形(1: 畫矩形, 2: 畫三角形, 3: 畫金字塔, 0: 結束程式)> 0
        程式已關閉

:::spoiler 參考程式碼

def draw(choice):
    if choice == 1:
        draw_rectangle()
    elif choice == 2:
        draw_triangle()
    elif choice == 3:
        draw_pyramid()
    elif choice == 0:
        print()
    else:
        print("請輸入有效字元")
    
def draw_rectangle():
    width = int(input("請輸入矩形寬度> "))
    length = int(input("請輸入矩形長度> "))

    for i in range (0, length, 1):
        for j in range (0, width, 1):
            print("*", end='')
        print("")

def draw_triangle():
    n= int(input("請輸入三角形的高度> "))

    for i in range(0, n, 1):
        for j in range(0, n-i-1, 1):
            print(" ", end=" ")
        for k in range(0, i+1, 1):
            print("*", end=" ")
        print("")

def draw_pyramid():
    n = int(input("請輸入金字塔高度> "))

    for i in range(0, n, 1):
        # 根據層數印出正確空白數量
        for j in range(0, n-i, 1):
            print(" ", end="")
        # 分三種情況討論
        # 第一層
        if i == 0:
            print("*")

        # 最後一列
        elif i == n-1:
            for j in range(0, n*2-1, 1):
                print("*", end="")
            print()
        # 其他列
        else:
            print("*", end="")
            for j in range(0, int(2*i-1), 1):
                print(" ",end="")
            print("*")

choice = -1
while choice != 0:
    choice = int(input("請輸入你想繪製的圖形(1: 矩形, 2: 三角形, 3: 金字塔, 0: 結束程式)> "))
    draw(choice)

print("程式已關閉")

:::

## 3. 終極密碼
請設計一個程式：
1. 讓電腦當莊家，隨機選定一個介於 1~100 之間的整數
2. 使用者要輸入數字去猜那個數字，直到猜中為止
- 沒猜中時電腦會限縮範圍當作提示，讓使用者再次嘗試
- Your answer is higher than final answer
- Your answer is lower than final answer
- 當使用者猜中時，告知使用者答案，以及花費的答題次數
- 程式會回傳訊息範例如下：「Congratulation! The answer is **32**. You take 3 rounds to get the answer!」

:::spoiler 參考程式碼

from random import randint

lowest = 1
highest = 100
count = 1
ans = randint(lowest, highest)

while True:
    guess = int(input(f"從{lowest}~{highest}猜個數字吧 >"))
    if guess <= lowest or guess >= highest:
        print("請輸入範圍內數字")
    else:
        if guess == ans:
            print(f"Congratulation! The answer is {guess}. You take {count} rounds to get the answer!")
            break
        elif guess > ans:
            print("Your answer is higher than final answer")
            highest = guess
            count += 1
        else:
            print("Your answer is lower than final answer")
            lowest = guess
            count += 1

:::

## 4. 成績指標


:::info
**本題演算法設計參考：**
1. 請使用者輸入學生人數，定義`成績list`的長度
2. 請使用者輸入成績，以`成績list`儲存
3. 呼叫sort()進行`成績list`排序，並且依序將元素印出
4. 條件判斷：
- 檢查最低成績是否及格，如果是，表示全部都及格
- 輸出`best case`
- 印出`最低及格者成績`
- 結束迴圈
- 或者，檢查最高成績是否不及格，如果是，表示全部人都不及格
- 印出`最高不及格者成績`
- 印出`worst case`
- 結束迴圈
- 其他情況
- 掃描`成績list`，找出最高不及格者
- 掃描`成績list`，找出最低及格者
- 結束迴圈
:::

:::spoiler 參考程式碼

#請使用者輸入學生人數，定義成績list的長度
stu_num = int(input())
#請使用者輸入成績，以成績list儲存
stu_list = []
temp = input().split()
for i in range(stu_num):
    stu_list.append(int(temp[i]))

#呼叫sort()進行成績list排序，並且輸出
stu_list.sort()
for i in range(stu_num):
    print(f"{stu_list[i]} ",end='')
print()
#條件判斷：
#檢查最低成績是否及格
#如果是，輸出best case、最低及格者成績，結束迴圈
if (stu_list[0] >= 60):
    print("best case")
    print(stu_list[0])
#檢查最高成績是否不及格
#如果是，輸出worst case，結束迴圈
elif(stu_list[stu_num-1] <= 60):
    print(stu_list[stu_num-1])
    print("worst case")

#其他情況
#掃描成績list，找出最高不及格者或是最低及格者
else:
    #找出最高不及格者
    for i in range(stu_num-1, -1, -1):
        if (stu_list[i] < 60):
            print(stu_list[i])
            break
    #最低及格者
    for i in range(stu_num):
        if (stu_list[i] >= 60):
            print(stu_list[i])
            break

:::

## 5. 收銀機

# 將可以找的面額列出
denomination = [1000, 500, 100, 50, 10, 5, 1]

# 請使用者輸入，計算要找錢金額
amount = int(input("請輸入結帳金額> "))
paid = int(input("請輸入顧客支付金額> "))
change = paid - amount

print(f"共要找{change}元")

# 計算要找錢的面額
for i in denomination:
    num = change // i

    # 只輸出需要找錢的面額數量
    if num != 0:
        print(f"{num} 個 {i} 元 ", end=" ")

    # 將找錢總數扣掉已經找的面額數量
    change %= i 

請輸入結帳金額> 416
請輸入顧客支付金額> 1000
共要找584元
1 個 500 元  1 個 50 元  3 個 10 元  4 個 1 元