Python算法模版

### Python 算法模板与示例

#### 模板方法模式的应用实例
在Python编程中，模板方法模式是一种设计模式，它允许定义算法的结构，并将具体步骤留给子类去完成。这种模式特别适用于那些具有固定流程但部分操作需要灵活调整的情况[^1]。

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractClass(ABC):
    def template_method(self):
        self.base_operation()
        self.required_operations_1()
        self.hook()  # 可选钩子函数，默认为空实现
        self.required_operations_2()

    def base_operation(self):
        print("抽象类中的基本操作")

    @abstractmethod
    def required_operations_1(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def required_operations_2(self):
        pass

    def hook(self):
        pass


class ConcreteClass(AbstractClass):

    def required_operations_1(self):
        print("具体类实现了所需的操作1")

    def required_operations_2(self):
        print("具体类实现了所需的操作2")


concrete = ConcreteClass()
concrete.template_method()

此代码展示了如何通过继承`AbstractClass`并重写其中的方法来自定义行为，而不需要改变整个处理过程的整体逻辑。

#### 经典汉诺塔问题作为分治策略的例子
另一个常见的例子是从经典计算机科学难题——汉诺塔问题出发理解分治思想。这个问题可以通过递归来解决，在给定三个柱子的情况下移动一系列不同大小圆盘的位置[^3]：

def hanoi(n, source, auxiliary, target):
    if n == 1:
        target.append(source.pop())
    else:
        hanoi(n - 1, source, target, auxiliary)
        target.append(source.pop())
        hanoi(n - 1, auxiliary, source, target)

A = list(range(1, 4))  # 假设有三个盘子
B = []
C = []

hanoi(len(A), A, B, C)
print(C)  
# 输出应该是按照顺序排列好的列表 [1, 2, 3]

这段程序利用了分治的思想，即把大问题分解成更小的部分逐步求解，直到可以直接得出答案为止。