【教学类-55-02】20240512图层顺序挑战（四格长条纸加黑色边框、4*4、7张、43200张去掉非7色有23040张，去掉重复样式有几种？）

作品展示

背景需求：

之前的代码吗存在几个问题，最大的问题是不能生成“”长条黑边框””

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一、4宫格7条颜色的不重复排列数量

14：45-14:57，13分钟生成了40320张图片不重复的排列方法

每张图3-4KB，

代码展示：

'''
图层重叠挑战（长矩形带黑框） (抽取7) 一共有40320个不重复
作者：AI对话大师，阿夏
时间：2024年5月12日
'''
from PIL import Image, ImageDraw
import os,random
import itertoolsprint('--------1、制作图片-----------')
path = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条'folder_path = path + r'\jpg'
os.makedirs(folder_path, exist_ok=True)colors = ['red', 'orange','Yellow', 'green',  'lightgreen', 'skyblue','blue','Pink',]from PIL import Image, ImageDraw
import osfolder_path=r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\jpg'
# 创建画布
canvas_width = 800
canvas_height = 800
canvas_color = (255, 255, 255)  # 白色背景
line_color = (0, 0, 0)  # 黑色线条
line_width = 3
margin = 100  # 边距canvas = Image.new('RGB', (canvas_width, canvas_height), canvas_color)
draw = ImageDraw.Draw(canvas)# 计算单元格大小和绘制区域
num_rows = 4
num_cols = 4
cell_size = min((canvas_width - 2 * margin) // num_cols, (canvas_height - 2 * margin) // num_rows)
start_x = (canvas_width - cell_size * num_cols) // 2
start_y = (canvas_height - cell_size * num_rows) // 2# 绘制第一行四个单元格的长度为红色的矩形，边框为10像素的黑色# 绘制所有单元格的矩形
# 绘制所有单元格的矩形
# for row in range(num_rows):
#     for col in range(num_cols):
#         x1 = start_x + col * cell_size
#         y1 = start_y + row * cell_size
#         x2 = x1 + cell_size
#         y2 = y1 + cell_size
#         draw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill='white', outline=line_color, width=line_width)# 4行4列8条四格纸
#  第1行
def draw_h1_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_xy1 = start_yx2 = start_x + 4 * cell_sizey2 = start_y + 1 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[0], outline=line_color, width=line_width)#  第2行
def draw_h2_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_xy1 = start_y + 1 * cell_sizex2 = start_x + 4 * cell_sizey2 = start_y + 2 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[1], outline=line_color, width=line_width)#  第3行
def draw_h3_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_xy1 = start_y + 2 * cell_sizex2 = start_x + 4 * cell_sizey2 = start_y + 3 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[2], outline=line_color, width=line_width)#  第4行
def draw_h4_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_xy1 = start_y + 3 * cell_sizex2 = start_x + 4 * cell_sizey2 = start_y + 4 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[3], outline=line_color, width=line_width)#  第1列
def draw_l1_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_xy1 = start_yx2 = start_x + 1 * cell_sizey2 = start_y + 4 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[4], outline=line_color, width=line_width)#  第2列
def draw_l2_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_x + 1 * cell_sizey1 = start_yx2 = start_x + 2 * cell_sizey2 = start_y + 4 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[5], outline=line_color, width=line_width)#  第3列
def draw_l3_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_x + 2 * cell_sizey1 = start_yx2 = start_x + 3 * cell_sizey2 = start_y + 4 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[6], outline=line_color, width=line_width)#  第4列
def draw_l4_rectangle(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width):x1 = start_x + 3 * cell_sizey1 = start_yx2 = start_x + 4 * cell_sizey2 = start_y + 4 * cell_sizedraw.rectangle([(x1, y1), (x2, y2)], fill=colors[7], outline=line_color, width=line_width)#     # 将函数名称提取出来并放入列表
# function_names = ['draw_h1_rectangle','draw_h2_rectangle','draw_h3_rectangle','draw_h4_rectangle','draw_l1_rectangle','draw_l2_rectangle','draw_l3_rectangle','draw_l4_rectangle']
# # 生成所有可能的排列,是元祖()
# permutations = list(itertools.permutations(function_names))# # 打印排列数量
# print(f"总共有 {len(permutations)} 种不同的排列。")
# # 40320 8的阶乘import itertoolsfunction_names = ['draw_h1_rectangle','draw_h2_rectangle','draw_h3_rectangle','draw_h4_rectangle','draw_l1_rectangle','draw_l2_rectangle','draw_l3_rectangle','draw_l4_rectangle']# # 调用函数列表中的函数
# for draw_function in function_names:
#     draw_function(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width)# # # 保存图片
# # image_path = os.path.join(folder_path, f'测试.jpg')
# # canvas.save(image_path)# # print(f'图片已保存至：{image_path}')import itertools#
# 生成从 8 个元素中选取 7 个元素的所有可能排列,8个互相配对40320,7个互相配对也是40320
permutations = list(itertools.permutations(function_names, 7))
# print(permutations[0:10])# 打印排列数量
print(f"总共有 {len(permutations)} 种不同的排列。")
# 总共有 40320 种不同的排列。n=1
# 打印所有排列
for permutation in permutations:    # 因为有40万个，所以先测试前20个# print(permutation)# 将元组转换为函数对象列表functions = [eval(function_name) for function_name in permutation[::-1]]# # 打印函数对象列表,一长串文字print(functions)# [<function draw_triangle_2 at 0x000001A4B402F3A8>, <function draw_triangle_1 at 0x000001A4B402FB88>, <function draw_triangle_6 at 0x000001A4B4061288>, <function draw_triangle_3 at 0x000001A4B23C5AF8>, <function draw_triangle_4 at 0x000001A4B4061168>, <function draw_triangle_5 at 0x000001A4B40611F8>]# 运行一个7元素,就打乱一次颜色,确保color【0】抽取的颜色每次都不同# random.shuffle(colors)# 调用函数绘制等边三角形# 调用函数绘制矩形for func in functions:# 为每个函数添加缺失的参数func(start_x, start_y, cell_size, line_color, line_width)# 保存绘制好的图像canvas.save(folder_path + fr'\{n:05d}.png')n+=1

第二个问题是：去除重复的排列方式

以下是三天三夜漫长的测试（

筛选）

二、检测图片并删除的时间比生成40320张图片更长

15:00-16:40 足足等了100分钟，久到我以为程序中断了！

图片颜色检测:7色+黑白,删除后还有23040个不重复重叠方式

三、发现48张一组的图片样式相等

我发现前48张图片的样式是一样，前三行3色+第四行四个颜色，

第49张-97张（48张）都是一个样式：第1、2、4行分别一种颜色、第3行四种颜色。

最后48张样式，第一列4个颜色，第2、3、4一种颜色

计算器算了一下，发现可以整除，不同的样式有480种

也就是可以23040张做成48个一组，保留一张，其他删除。

import osfolder_path =r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\jpg'# 替换为实际的文件夹路径# 获取文件夹中的所有文件名
file_names = os.listdir(folder_path)# 将文件名与文件夹路径拼接
file_paths = [os.path.join(folder_path, file_name) for file_name in file_names]# 将文件名与文件夹路径按照每组24个进行分组
grouped_file_paths = [file_paths[i:i+48] for i in range(0, len(file_paths), 48)]
print(len(grouped_file_paths))
# 480组# 遍历每一组文件路径列表
for group in grouped_file_paths:# 保留每组中的第一个文件，删除后面的23个文件for file_path in group[1:]:os.remove(file_path)print("删除操作已完成。")

以上方法看上去合理，但是筛选出来的480张图片还是有一样的重复（布局结构重复，但是色卡不一样）

三、放弃随机颜色，用单色来试试40320种图形到底是什么样的

100分钟后，终于再次活动23040个7色图案，看到有大量的相同的图案

检测图片是否相同，相同就删除第一张。

from PIL import Image
import os,timedef compare_images(image1_path, image2_path):# 打开两张图片image1 = Image.open(image1_path)image2 = Image.open(image2_path)# 比较图片尺寸if image1.size != image2.size:return False# 比较图片像素pixel1 = image1.load()pixel2 = image2.load()for x in range(image1.width):for y in range(image1.height):if pixel1[x, y] != pixel2[x, y]:return Falsereturn True# 示例用法
image_folder = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\一样'  # 替换为图片所在的文件夹路径# 获取文件夹中的所有图片文件路径
image_files = [file for file in os.listdir(image_folder) if file.endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif'))]# 对每对图片进行比较，并删除第一张图片
for i in range(len(image_files)-1):image1_path = os.path.join(image_folder, image_files[i])for j in range(i+1, len(image_files)):image2_path = os.path.join(image_folder, image_files[j])if compare_images(image1_path, image2_path):# 删除第一张图片os.remove(image1_path)print(f"已删除图片：{image_files[i]}")break  # 找到相同的图片后就跳出循环，继续下一对图片的比较print("删除操作已完成。")

删除完全相同的图片的第一张，保留第二张

从2024年5月12日22:00-2024年5月13日6:56分，终于把第一轮的256个（90）的文件夹内部图片筛选一遍，删除部分图片

5月13日6：56分，筛选到编号3.2万，实际是4.32张

5月13日7:00删除到30000万张时，电脑黑屏了，打开以后程序关闭了。

四、减少互相筛选的图片数量，提升检测数独

只能重新进行删除，这次我把40张图片做成一个文件夹，减少互相核对的数量，这样又576个文件夹

import os
import shutil# 第一、2万张图片分开识别# 原始文件夹路径
image_folder = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\一样'# 新建文件夹路径
new_folder = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\整理'
os.makedirs(new_folder,exist_ok=True)# 创建新建文件夹
os.makedirs(new_folder, exist_ok=True)# 获取文件夹中的所有图片文件路径
image_files = [file for file in os.listdir(image_folder) if file.endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif'))]# 按照90个一组移动图片
group_size = 40
num_groups = len(image_files) // group_size + 1for group in range(num_groups):start_index = group * group_sizeend_index = (group + 1) * group_size# 获取当前组的图片文件路径group_files = image_files[start_index:end_index]# 创建当前组的文件夹group_folder = os.path.join(new_folder, str(f'{group:03d}'))os.makedirs(group_folder, exist_ok=True)# 移动图片到当前组的文件夹for file in group_files:src_path = os.path.join(image_folder, file)dst_path = os.path.join(group_folder, file)shutil.copy(src_path, dst_path)print("移动操作已完成。")from PIL import Image
import osdef compare_images(image1_path, image2_path):# 打开两张图片image1 = Image.open(image1_path)image2 = Image.open(image2_path)# 比较图片尺寸if image1.size != image2.size:return False# 比较图片像素pixel1 = image1.load()pixel2 = image2.load()for x in range(image1.width):for y in range(image1.height):if pixel1[x, y] != pixel2[x, y]:return Falsereturn True# # 文件夹路径# # 第二：在258个文件里单独核对，第一遍去重# folder_path = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\整理'# # 获取所有子文件夹
# subfolders = [subfolder for subfolder in os.listdir(folder_path) if os.path.isdir(os.path.join(folder_path, subfolder))]# # 对每个子文件夹进行处理
# for subfolder in subfolders:
#     subfolder_path = os.path.join(folder_path, subfolder)#     # 获取子文件夹中的所有图片文件路径
#     image_files = [file for file in os.listdir(subfolder_path) if file.endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif'))]#     # 对每对图片进行比较，并删除第一张图片
#     for i in range(len(image_files)-1):
#         image1_path = os.path.join(subfolder_path, image_files[i])
#         for j in range(i+1, len(image_files)):
#             image2_path = os.path.join(subfolder_path, image_files[j])
#             if compare_images(image1_path, image2_path):
#                 # 删除第一张图片
#                 os.remove(image1_path)
#                 print(f"已删除图片：{image_files[i]}")
#                 break  # 找到相同的图片后就跳出内层循环，继续下一对图片的比较# print("删除操作已完成。")

生成文件夹后，再次用程序把相同图片删除

from PIL import Image
import osdef compare_images(image1_path, image2_path):# 打开两张图片image1 = Image.open(image1_path)image2 = Image.open(image2_path)# 比较图片尺寸if image1.size != image2.size:return False# 比较图片像素pixel1 = image1.load()pixel2 = image2.load()for x in range(image1.width):for y in range(image1.height):if pixel1[x, y] != pixel2[x, y]:return Falsereturn True# 文件夹路径folder_path = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\整理'# 获取所有子文件夹
subfolders = [subfolder for subfolder in os.listdir(folder_path) if os.path.isdir(os.path.join(folder_path, subfolder))]# 对每个子文件夹进行处理
for subfolder in subfolders:subfolder_path = os.path.join(folder_path, subfolder)# 获取子文件夹中的所有图片文件路径image_files = [file for file in os.listdir(subfolder_path) if file.endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif'))]# 对每对图片进行比较，并删除第一张图片for i in range(len(image_files)-1):image1_path = os.path.join(subfolder_path, image_files[i])for j in range(i+1, len(image_files)):image2_path = os.path.join(subfolder_path, image_files[j])if compare_images(image1_path, image2_path):# 删除第一张图片os.remove(image1_path)print(f"已删除图片：{image_files[i]}")break  # 找到相同的图片后就跳出内层循环，继续下一对图片的比较print("删除操作已完成。")

从上午8：:43一直运行到15:30分，8个小时完成过了第一遍的删除

把000-576文件夹里剩下的照片放回到“第一次筛选”的文件里。

import os
import shutil# 整理文件夹路径
folder_path = r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\整理'# 目标文件夹路径
target_folder =r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\重叠纸条\第一次筛选'
os.makedirs(target_folder,exist_ok=True)# 创建目标文件夹
os.makedirs(target_folder, exist_ok=True)# 遍历整理文件夹中的子文件夹
for subfolder in os.listdir(folder_path):subfolder_path = os.path.join(folder_path, subfolder)# 检查子文件夹是否是文件夹而不是文件if os.path.isdir(subfolder_path):# 遍历子文件夹中的图片文件for file in os.listdir(subfolder_path):file_path = os.path.join(subfolder_path, file)# 检查文件是否是图片文件if file.endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif')):# 移动图片文件到目标文件夹shutil.copy(file_path, target_folder)print("移动操作已完成。")