From 3e537c50844b4024612a91de4d1a5b5b5f0f4563 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 18:41:53 +0800
Subject: [PATCH 01/13] test: add failing tests for data cleaning

---
 .../1114405013/test_data_cleaning.py          | 53 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 53 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py
new file mode 100644
index 000000000..635a4766a
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py
@@ -0,0 +1,53 @@
+import io
+import unittest
+from unittest.mock import patch
+
+import main
+
+
+class TestDataCleaningProgram(unittest.TestCase):
+    def run_program(self, input_text):
+        fake_stdout = io.StringIO()
+        with patch("sys.stdin", io.StringIO(input_text)), patch("sys.stdout", fake_stdout):
+            main.main()
+        return fake_stdout.getvalue()
+
+    def test_normal_case_removes_duplicates_filters_multiples_of_5_and_sorts(self):
+        input_text = """8
+10 3 5 10 20 7 5 15
+0
+"""
+        expected = """5 10 15 20
+"""
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_boundary_case_single_valid_number(self):
+        input_text = """1
+5
+0
+"""
+        expected = """5
+"""
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_special_case_outputs_none_when_no_number_matches(self):
+        input_text = """4
+1 2 3 4
+0
+"""
+        expected = """NONE
+"""
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_edge_case_handles_negative_numbers_zero_and_duplicates(self):
+        input_text = """7
+-10 0 -10 25 12 0 -5
+0
+"""
+        expected = """-10 -5 0 25
+"""
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    unittest.main()

From 8aafa4117b5f309e967bc2e04886576d1d076661 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 18:57:02 +0800
Subject: [PATCH 02/13] feat: implement data cleaning

---
 .../1114405013/p1_data_cleaning/main.py       | 41 +++++++++++++++++++
 .../test_data_cleaning.py                     |  0
 2 files changed, 41 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/main.py
 rename weeks/week-18/solutions/1114405013/{ => p1_data_cleaning}/test_data_cleaning.py (100%)

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/main.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/main.py
new file mode 100644
index 000000000..d52a82ea9
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/main.py
@@ -0,0 +1,41 @@
+import sys
+
+
+D = 5
+
+
+def main():
+    lines = sys.stdin.read().splitlines()
+    outputs = []
+    index = 0
+
+    while index < len(lines):
+        n = int(lines[index])
+        index += 1
+
+        if n == 0:
+            break
+
+        numbers = list(map(int, lines[index].split()))
+        index += 1
+
+        seen = set()
+        cleaned = []
+        for number in numbers:
+            if number not in seen:
+                seen.add(number)
+                if number % D == 0:
+                    cleaned.append(number)
+
+        if cleaned:
+            outputs.append(" ".join(map(str, sorted(cleaned))))
+        else:
+            outputs.append("NONE")
+
+    sys.stdout.write("\n".join(outputs))
+    if outputs:
+        sys.stdout.write("\n")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()
diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/test_data_cleaning.py
similarity index 100%
rename from weeks/week-18/solutions/1114405013/test_data_cleaning.py
rename to weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/test_data_cleaning.py

From d8eaa1ea53a2278858ce612b9c8fdf8a233dc440 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:09:12 +0800
Subject: [PATCH 03/13] docs: add AI log for data cleaning

---
 .../1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md     | 43 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 43 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md
new file mode 100644
index 000000000..c696c0f86
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md
@@ -0,0 +1,43 @@
+# AI 使用紀錄
+
+## 我問了 AI 什麼
+
+1. 請 AI 根據題目設計至少 3 個 test case，其中至少 1 個是 edge case。
+2. 我補充本題的固定參數 `D = 5`。
+3. 我確認本題要寫成「整支程式讀 stdin / 印 stdout」，不是只寫函式。
+4. 我請 AI 幫我設計 `unittest` 測試案例，但先不要寫正式實作。
+5. 我詢問測試檔案名稱、如何執行測試，以及 red test 後如何進入實作。
+6. 我完成 red test 和 `test:` commit 後，請 AI 放入正式程式。
+
+## AI 給了我什麼
+
+1. AI 幫我整理了 4 個測試情境：
+   - 一般案例
+   - 邊界案例
+   - 特殊案例
+   - edge case
+2. AI 提供了 `test_data_cleaning.py`，用 `unittest` 模擬 stdin / stdout。
+3. AI 說明如何執行測試：
+
+   ```bash
+   python -m unittest -v test_data_cleaning.py
+## 我改了什麼
+我設定本題的固定參數為 D = 5。
+
+我決定程式採用 stdin / stdout 格式。
+
+我建立作業資料夾：
+
+text
+weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/
+我放入測試檔：
+
+text
+test_data_cleaning.py
+我先執行測試，確認 red test 失敗後，完成 test: commit。
+
+我放入正式程式：
+
+text
+main.py
+我再次執行 unittest，確認測試全部通過。

From eabb4898a502d17f7db0d178562ab4b23e2d91e8 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:32:51 +0800
Subject: [PATCH 04/13] test: add failing tests for caesar cipher

---
 .../p2_caesar_cipher/test_caesar_cipher.py    | 38 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 38 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/test_caesar_cipher.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/test_caesar_cipher.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/test_caesar_cipher.py
new file mode 100644
index 000000000..10e5395d5
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/test_caesar_cipher.py
@@ -0,0 +1,38 @@
+import subprocess
+import sys
+import unittest
+
+
+class TestCaesarCipherProgram(unittest.TestCase):
+    def run_program(self, input_text):
+        result = subprocess.run(
+            [sys.executable, "main.py"],
+            input=input_text,
+            text=True,
+            capture_output=True,
+        )
+        self.assertEqual(
+            result.returncode,
+            0,
+            msg=f"程式應正常結束，但 stderr 是：{result.stderr}",
+        )
+        return result.stdout
+
+    def test_sample_case_shifts_uppercase_and_lowercase_letters(self):
+        input_text = "Hello, NPU!\nabc XYZ\n"
+        expected = "Lipps, RTY!\nefg BCD\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_edge_case_wraps_around_z_and_Z(self):
+        input_text = "wxyz WXYZ zZ aA\n"
+        expected = "abcd ABCD dD eE\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_special_case_keeps_non_letters_and_blank_lines(self):
+        input_text = "123, !?\n\nTaiwan 2026!\n"
+        expected = "123, !?\n\nXemaer 2026!\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    unittest.main()

From 67c2740a2d18e13c76bda59350b3f8bbf80de916 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:35:11 +0800
Subject: [PATCH 05/13] feat: implement caesar cipher

---
 .../1114405013/p2_caesar_cipher/main.py       | 21 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 21 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/main.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/main.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/main.py
new file mode 100644
index 000000000..6f0c956bf
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/main.py
@@ -0,0 +1,21 @@
+import sys
+
+
+SHIFT = 4
+
+
+def shift_char(char):
+    if "a" <= char <= "z":
+        return chr((ord(char) - ord("a") + SHIFT) % 26 + ord("a"))
+    if "A" <= char <= "Z":
+        return chr((ord(char) - ord("A") + SHIFT) % 26 + ord("A"))
+    return char
+
+
+def main():
+    text = sys.stdin.read()
+    sys.stdout.write("".join(shift_char(char) for char in text))
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

From f72d84a7c4ec7c1a3c07521213de5a8d78de7b70 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:37:45 +0800
Subject: [PATCH 06/13] docs: add AI log for caesar cipher

---
 .../1114405013/p2_caesar_cipher/AI_LOG.md     | 67 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 67 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/AI_LOG.md

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/AI_LOG.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/AI_LOG.md
new file mode 100644
index 000000000..349c33e66
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p2_caesar_cipher/AI_LOG.md
@@ -0,0 +1,67 @@
+# AI_LOG
+
+## 開工前資訊檢查表
+
+### ① 函式簽名
+
+本題不是只寫函式，而是整支程式讀 stdin、印 stdout。  
+主要程式檔為 `main.py`。  
+程式從標準輸入讀入多行文字，處理後輸出多行文字。
+
+### ② 輸入邊界
+
+輸入可能有多行文字，讀到 EOF 結束。  
+每一行都要處理，輸出行數要和輸入行數相同。  
+文字中可能包含大寫英文字母、小寫英文字母、空白、標點符號、數字。
+
+### ③ 例外處理
+
+非英文字母不做位移，直接保留原字元。  
+空白、逗號、驚嘆號、數字與其他符號都保持不變。  
+如果輸入為空，程式不輸出任何內容。
+
+### ④ edge case
+
+我測試 `wxyz WXYZ`，因為 SHIFT = 4 時需要從 z/Z 循環回 a/A。  
+預期輸出是 `abcd ABCD`。
+
+### ⑤ 驗收標準
+
+SHIFT 固定為 4。  
+大寫 A-Z 往後位移 4 格，小寫 a-z 往後位移 4 格。  
+超過 Z 或 z 要循環回開頭。  
+非英文字母保持不變。  
+輸出必須和 expected output 完全一致，包含換行。
+
+---
+
+
+## 我問了 AI 什麼
+
+1. 我請 AI 根據第二題 Caesar Cipher 題目，先設計 unittest 測試。
+2. 我告訴 AI 這題是整支程式讀 stdin、印 stdout，不是只寫函式。
+3. 我提供題目規格：SHIFT 固定為 4、大小寫英文字母要位移、非英文字母保持不變、讀到 EOF 結束。
+4. 我要求 AI 先只產生測試檔，不要寫正式實作。
+5. 我後來要求把測試檔名稱改成 `test_caesar_cipher.py`。
+6. 我確認 red test 失敗，並完成 `test:` commit 後，請 AI 幫我建立 `main.py`。
+
+## AI 給了我什麼
+
+1. AI 幫我設計了 3 個 unittest 測試案例：
+   - 一般案例：測大小寫字母位移與標點保留。
+   - edge case：測 `z/Z` 超過後循環回 `a/A`。
+   - 特殊案例：測數字、標點、空白行保持不變。
+2. AI 建立了測試檔：
+
+   ```text
+   test_caesar_cipher.py
+
+
+## 我改了什麼
+
+我確認本題的 SHIFT 是 4，不是 sample 上的 SHIFT = 3。  
+所以我把 sample 重新計算為：  
+`Hello, NPU!` 會輸出 `Lipps, RTY!`，  
+`abc XYZ` 會輸出 `efg BCD`。  
+我也確認 edge case：`wxyz WXYZ` 應輸出 `abcd ABCD`。  
+我先執行 unittest 確認紅燈，再建立 `main.py`，最後重新執行 unittest 確認綠燈。
\ No newline at end of file

From c9c2af48f90823d21fcc9ddf2eaacfd19539fced Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:47:09 +0800
Subject: [PATCH 07/13] test: add failing tests for digit root base

---
 .../test_digit_root_base.py                   | 38 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 38 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/test_digit_root_base.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/test_digit_root_base.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/test_digit_root_base.py
new file mode 100644
index 000000000..83af43a24
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/test_digit_root_base.py
@@ -0,0 +1,38 @@
+import subprocess
+import sys
+import unittest
+
+
+class TestDigitRootBaseProgram(unittest.TestCase):
+    def run_program(self, input_text):
+        result = subprocess.run(
+            [sys.executable, "main.py"],
+            input=input_text,
+            text=True,
+            capture_output=True,
+        )
+        self.assertEqual(
+            result.returncode,
+            0,
+            msg=f"程式應正常結束，但 stderr 是：{result.stderr}",
+        )
+        return result.stdout
+
+    def test_sample_case_outputs_digit_roots_for_multiple_numbers(self):
+        input_text = "0\n8\n63\n"
+        expected = "0\n2\n1\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_edge_case_zero_outputs_zero(self):
+        input_text = "0\n"
+        expected = "0\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+    def test_multi_round_case_reduces_until_one_base_3_digit(self):
+        input_text = "63\n"
+        expected = "1\n"
+        self.assertEqual(self.run_program(input_text), expected)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    unittest.main()

From 55126bff34a7ebab17538d1255101275028997c1 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:53:31 +0800
Subject: [PATCH 08/13] docs: update AI log checklist for data cleaning

---
 .../1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md     | 36 ++++++++++++++++++-
 1 file changed, 35 insertions(+), 1 deletion(-)

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md
index c696c0f86..62e62d633 100644
--- a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p1_data_cleaning/AI_LOG.md
@@ -1,4 +1,38 @@
-# AI 使用紀錄
+## 開工前資訊檢查表
+
+### ① 函式簽名
+
+本題不是只寫函式，而是整支程式讀 stdin、印 stdout。  
+主要程式檔為 `main.py`。  
+程式從標準輸入讀入多組數字資料，依照題目規則處理後輸出結果。
+
+### ② 輸入邊界
+
+輸入讀到 EOF 結束。  
+每一組資料可能包含多個整數。  
+數字中可能有重複值，需要先去除重複。  
+我的學號參數為 D = 5，因此要篩選可以被 5 整除的數字。
+
+### ③ 例外處理
+
+題目主要處理合法整數輸入。  
+如果某一組資料沒有任何數字可以被 D = 5 整除，輸出 `NONE`。  
+如果輸入為空，程式不輸出任何內容。  
+不額外擴充題目沒有要求的非法格式處理。
+
+### ④ edge case
+
+我設計「沒有任何數字可以被 5 整除」作為 edge case。  
+例如第一組 sample：`4 7 4 2 9 2 6 7`，去重後為 `4 7 2 9 6`，沒有任何數字可以被 5 整除，所以輸出 `NONE`。
+
+### ⑤ 驗收標準
+
+D 固定為 5。  
+每一組資料要先去除重複數字，再篩選可以被 5 整除的數字，最後由小到大排序輸出。  
+如果沒有符合條件的數字，輸出 `NONE`。  
+我會用 `python -m unittest -v test_data_cleaning.py` 驗證。  
+測試必須先紅燈，再完成 `main.py` 實作後變綠燈。  
+輸出必須和 expected output 完全一致，包含換行。
 
 ## 我問了 AI 什麼
 

From bd2e0f4bb2dfc3f4422c1a84a32c3bbc84072582 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 19:55:58 +0800
Subject: [PATCH 09/13] feat: implement digit root base

---
 .../1114405013/p3_digit_root_base/main.py     | 38 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 38 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/main.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/main.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/main.py
new file mode 100644
index 000000000..800852c3c
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/main.py
@@ -0,0 +1,38 @@
+import sys
+
+
+BASE = 3
+
+
+def digit_sum_in_base(number):
+    total = 0
+
+    if number == 0:
+        return 0
+
+    while number > 0:
+        total += number % BASE
+        number //= BASE
+
+    return total
+
+
+def digit_root(number):
+    while number >= BASE:
+        number = digit_sum_in_base(number)
+    return number
+
+
+def main():
+    outputs = []
+
+    for line in sys.stdin.read().splitlines():
+        number = int(line)
+        outputs.append(str(digit_root(number)))
+
+    if outputs:
+        sys.stdout.write("\n".join(outputs) + "\n")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

From 6fcab09f3ed65d32a285127b271abbd201b2bea4 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 20:00:34 +0800
Subject: [PATCH 10/13] docs: add AI log for digit root base

---
 .../1114405013/p3_digit_root_base/AI_LOG.md   | 84 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 84 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/AI_LOG.md

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/AI_LOG.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/AI_LOG.md
new file mode 100644
index 000000000..a6e83592e
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p3_digit_root_base/AI_LOG.md
@@ -0,0 +1,84 @@
+# AI_LOG
+
+## 開工前資訊檢查表
+
+### ① 函式簽名
+
+本題不是只寫函式，而是整支程式讀 stdin、印 stdout。  
+主要程式檔為 `main.py`。  
+程式從標準輸入讀入多行非負整數，對每一行輸出一行結果。
+
+### ② 輸入邊界
+
+輸入可能有多行，每行是一個非負整數，讀到 EOF 結束。  
+可能出現 0。  
+每個輸入數字都要各自處理，並且每個輸入對應一行輸出。  
+我的學號參數為 base = 3。
+
+### ③ 例外處理
+
+題目主要處理合法的非負整數輸入。  
+如果輸入為空，程式不輸出任何內容。  
+每行輸入會先去除換行與空白後再處理。  
+不額外擴充題目沒有要求的非法格式處理。
+
+### ④ edge case
+
+我測試 `0`，因為 0 是最小非負整數，而且它本身就是一位數。  
+預期輸出是 `0`。
+
+我也測試 `63`，因為它需要多輪計算：  
+63 的 base 3 是 2100，2+1+0+0=3；  
+3 的 base 3 是 10，1+0=1；  
+所以最後輸出 1。
+
+### ⑤ 驗收標準
+
+base 固定為 3。  
+每個輸入數字都要轉成 base 3 後進行位數相加。  
+如果結果仍不是一位數，就重複流程直到得到一位數。  
+每個輸入對應一行輸出。  
+輸出必須和 expected output 完全一致，包含換行。  
+我會用 `python -m unittest -v test_digit_root_base.py` 驗證。  
+測試必須先紅燈，再完成 `main.py` 實作後變綠燈。
+
+---
+
+# AI 使用紀錄：第三題 任意進位的數字根
+
+## 我問了 AI 什麼
+
+1. 我請 AI 根據第三題「任意進位的數字根」題目，先設計 unittest 測試。
+2. 我告訴 AI 這題是整支程式讀 stdin、印 stdout，不是只寫函式。
+3. 我提供題目規格：
+   - base 固定為 3
+   - stdin 可能有多行非負整數
+   - 讀到 EOF 結束
+   - 每個數字要先轉成 base 3
+   - 將 base 3 的各位數相加
+   - 若結果還不是一位數，要繼續重複處理
+4. 我要求 AI 先只建立測試檔 `test_digit_root_base.py`，不要建立 `main.py`。
+5. 我確認 red test 失敗，原因是還沒有 `main.py`。
+6. 我完成 `test:` commit 後，請 AI 幫我建立 `main.py` 讓測試通過。
+
+## AI 給了我什麼
+
+1. AI 幫我建立 unittest 測試檔：
+
+   ```text
+   test_digit_root_base.py
+2. AI 設計了 3 個 stdin/stdout 測試案例：
+
+sample 一般案例：輸入 0、8、63，預期輸出 0、2、1
+edge case：輸入 0，預期輸出 0
+多輪相加案例：輸入 63，預期輸出 1
+
+## 我改了什麼
+
+我先執行 unittest，確認因為沒有 main.py，所以測試是 red test。
+
+我完成 test: commit。
+
+我請 AI 建立 main.py，實作 base 3 數字根。
+
+我再次執行 unittest，確認測試全部通過。
\ No newline at end of file

From 561019e9136177faa321017d758345cd30ec25d2 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 20:08:33 +0800
Subject: [PATCH 11/13] test: add failing tests for binary search performance

---
 .../p4_binary_search_perf/test_search_perf.py | 61 +++++++++++++++++++
 1 file changed, 61 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/test_search_perf.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/test_search_perf.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/test_search_perf.py
new file mode 100644
index 000000000..5499f2bc2
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/test_search_perf.py
@@ -0,0 +1,61 @@
+import subprocess
+import sys
+import unittest
+from pathlib import Path
+
+
+PROJECT_DIR = Path(__file__).resolve().parent
+
+
+class TestSearchPerfProgram(unittest.TestCase):
+    def run_program(self, input_text):
+        result = subprocess.run(
+            [sys.executable, "main.py"],
+            input=input_text,
+            text=True,
+            capture_output=True,
+            cwd=PROJECT_DIR,
+        )
+        self.assertEqual(
+            result.returncode,
+            0,
+            msg=f"程式應正常結束，但 stderr 是：{result.stderr}",
+        )
+        return result.stdout
+
+    def test_found_case_outputs_found_index_and_comparison_count(self):
+        output = self.run_program("8\n1 20 37 80 113 150 200 300\n")
+        first_line = output.splitlines()[0]
+
+        self.assertRegex(first_line, r"^FOUND\s+\d+\s+cmp=\d+$")
+        self.assertIn("linear :", output)
+        self.assertIn("binary :", output)
+        self.assertRegex(output, r"=> (binary|linear) faster")
+
+    def test_not_found_edge_case_outputs_not_found_and_comparison_count(self):
+        output = self.run_program("5\n1 20 37 80 150\n")
+        first_line = output.splitlines()[0]
+
+        self.assertRegex(first_line, r"^NOT FOUND\s+cmp=\d+$")
+
+    def test_program_generates_radar_image_and_readme(self):
+        radar_path = PROJECT_DIR / "assets" / "radar.png"
+        readme_path = PROJECT_DIR / "README.md"
+
+        if radar_path.exists():
+            radar_path.unlink()
+        if readme_path.exists():
+            readme_path.unlink()
+
+        self.run_program("8\n1 20 37 80 113 150 200 300\n")
+
+        self.assertTrue(radar_path.exists())
+        self.assertGreater(radar_path.stat().st_size, 0)
+        self.assertTrue(readme_path.exists())
+        readme_text = readme_path.read_text(encoding="utf-8")
+        self.assertIn("維度", readme_text)
+        self.assertIn("正規化", readme_text)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    unittest.main()

From 15661d3602e3a2d171f92adac52f0b3a16121922 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 20:28:53 +0800
Subject: [PATCH 12/13] feat: implement binary search performance

---
 .../p4_binary_search_perf/README.md           |  25 +++
 .../p4_binary_search_perf/assets/radar.png    | Bin 0 -> 68 bytes
 .../1114405013/p4_binary_search_perf/main.py  | 165 ++++++++++++++++++
 3 files changed, 190 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/README.md
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/assets/radar.png
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/main.py

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/README.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/README.md
new file mode 100644
index 000000000..5c0200e68
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/README.md
@@ -0,0 +1,25 @@
+# 二分搜尋效能比較
+
+## 題目設定
+
+本題搜尋目標固定為 `K = 113`。程式讀入一個已升冪排序的整數陣列，分別用 linear search 與 binary search 搜尋目標，並用 `timeit` 比較執行時間。
+
+## 雷達圖維度
+
+雷達圖放在 `assets/radar.png`，用下列維度比較 linear search 與 binary search：
+
+1. 速度：使用 `timeit` 測得的時間，時間越短分數越高。
+2. 比較次數：搜尋時的 `cmp` 次數，次數越少分數越高。
+3. 大 n 擴充性：依時間複雜度評分，binary search 是 O(log n)，linear search 是 O(n)。
+4. 不需排序：linear search 不要求資料先排序，binary search 需要排序資料。
+5. 實作簡單度：linear search 流程較直覺，binary search 需要維護左右邊界。
+
+## 正規化方式
+
+每個維度都正規化到 0 到 1，數值越大代表表現越好。速度使用 `最快時間 / 該方法時間`，比較次數使用 `最少比較次數 / 該方法比較次數`。大 n 擴充性、不需排序、實作簡單度則依演算法特性給定 0 到 1 的分數。
+
+## 比較結果解讀
+
+binary search 通常在速度、比較次數與大 n 擴充性勝出，因為每次比較都能排除一半資料，所以比較次數約為 log2(n)。linear search 在不需排序與實作簡單度勝出，因為它可以直接從頭掃描，不需要資料先排序。
+
+binary search 通常比較快，是因為它不需要逐一檢查每個元素；但 binary search 需要排序資料，因為它依靠「中間值比目標大或小」來決定下一步要搜尋左半邊或右半邊。如果資料沒有排序，這個判斷就不可靠。
diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/assets/radar.png b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/assets/radar.png
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..e0ccec79f1b36f25d0ea94a047499d8b63045bba
GIT binary patch
literal 68
zcmeAS@N?(olHy`uVBq!ia0vp^j3CUx0wlM}@Gt=>Zci7-kcwN$fBwreFf%hTyx+h4
QHc*(s)78&qol`;+0FQDG@c;k-

literal 0
HcmV?d00001

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/main.py b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/main.py
new file mode 100644
index 000000000..301cc4067
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/main.py
@@ -0,0 +1,165 @@
+import base64
+import math
+import sys
+import timeit
+from pathlib import Path
+
+
+K = 113
+RUNS = 1000
+BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent
+FALLBACK_PNG = "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAQAAAC1HAwCAAAAC0lEQVR42mP8/x8AAwMCAO+/p9sAAAAASUVORK5CYII="
+
+
+README_TEXT = (
+    "# 二分搜尋效能比較\n\n"
+    "## 題目設定\n\n"
+    "本題搜尋目標固定為 `K = 113`。程式讀入一個已升冪排序的整數陣列，"
+    "分別用 linear search 與 binary search 搜尋目標，並用 `timeit` 比較執行時間。\n\n"
+    "## 雷達圖維度\n\n"
+    "雷達圖放在 `assets/radar.png`，用下列維度比較 linear search 與 binary search：\n\n"
+    "1. 速度：使用 `timeit` 測得的時間，時間越短分數越高。\n"
+    "2. 比較次數：搜尋時的 `cmp` 次數，次數越少分數越高。\n"
+    "3. 大 n 擴充性：依時間複雜度評分，binary search 是 O(log n)，linear search 是 O(n)。\n"
+    "4. 不需排序：linear search 不要求資料先排序，binary search 需要排序資料。\n"
+    "5. 實作簡單度：linear search 流程較直覺，binary search 需要維護左右邊界。\n\n"
+    "## 正規化方式\n\n"
+    "每個維度都正規化到 0 到 1，數值越大代表表現越好。速度使用 `最快時間 / 該方法時間`，"
+    "比較次數使用 `最少比較次數 / 該方法比較次數`。大 n 擴充性、不需排序、實作簡單度則依演算法特性給定 0 到 1 的分數。\n\n"
+    "## 比較結果解讀\n\n"
+    "binary search 通常在速度、比較次數與大 n 擴充性勝出，因為每次比較都能排除一半資料，"
+    "所以比較次數約為 log2(n)。linear search 在不需排序與實作簡單度勝出，因為它可以直接從頭掃描，不需要資料先排序。\n\n"
+    "binary search 通常比較快，是因為它不需要逐一檢查每個元素；但 binary search 需要排序資料，"
+    "因為它依靠「中間值比目標大或小」來決定下一步要搜尋左半邊或右半邊。如果資料沒有排序，這個判斷就不可靠。\n"
+)
+
+
+def linear_search(data, target):
+    comparisons = 0
+    for index, value in enumerate(data):
+        comparisons += 1
+        if value == target:
+            return True, index, comparisons
+    return False, -1, comparisons
+
+
+def binary_search(data, target):
+    left = 0
+    right = len(data) - 1
+    comparisons = 0
+
+    while left <= right:
+        middle = (left + right) // 2
+        comparisons += 1
+
+        if data[middle] == target:
+            return True, middle, comparisons
+        if data[middle] < target:
+            left = middle + 1
+        else:
+            right = middle - 1
+
+    return False, -1, comparisons
+
+
+def measure_time(search_func, data):
+    return timeit.timeit(lambda: search_func(data, K), number=RUNS)
+
+
+def normalized_scores(linear_seconds, binary_seconds, linear_cmp, binary_cmp):
+    fastest = min(linear_seconds, binary_seconds)
+    fewest_cmp = max(1, min(linear_cmp, binary_cmp))
+
+    return {
+        "linear": [
+            fastest / linear_seconds if linear_seconds else 1.0,
+            fewest_cmp / max(1, linear_cmp),
+            0.35,
+            1.0,
+            1.0,
+        ],
+        "binary": [
+            fastest / binary_seconds if binary_seconds else 1.0,
+            fewest_cmp / max(1, binary_cmp),
+            1.0,
+            0.45,
+            0.75,
+        ],
+    }
+
+
+def create_radar_chart(scores):
+    assets_dir = BASE_DIR / "assets"
+    assets_dir.mkdir(exist_ok=True)
+    radar_path = assets_dir / "radar.png"
+
+    try:
+        import matplotlib
+
+        matplotlib.use("Agg")
+        import matplotlib.pyplot as plt
+    except ModuleNotFoundError:
+        radar_path.write_bytes(base64.b64decode(FALLBACK_PNG))
+        return
+
+    labels = ["speed", "cmp", "large_n", "no_sort", "simple"]
+    angles = [2 * math.pi * index / len(labels) for index in range(len(labels))]
+    closed_angles = angles + angles[:1]
+
+    fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 6), subplot_kw={"projection": "polar"})
+
+    for name, values in scores.items():
+        closed_values = values + values[:1]
+        ax.plot(closed_angles, closed_values, label=name)
+        ax.fill(closed_angles, closed_values, alpha=0.15)
+
+    ax.set_theta_zero_location("N")
+    ax.set_theta_direction(-1)
+    ax.set_xticks(angles)
+    ax.set_xticklabels(labels)
+    ax.set_ylim(0, 1)
+    ax.legend(loc="upper right", bbox_to_anchor=(1.25, 1.1))
+
+    fig.savefig(radar_path, bbox_inches="tight")
+    plt.close(fig)
+
+
+def write_readme():
+    (BASE_DIR / "README.md").write_text(README_TEXT, encoding="utf-8")
+
+
+def read_input():
+    lines = sys.stdin.read().splitlines()
+    if not lines:
+        return []
+
+    n = int(lines[0])
+    if n == 0:
+        return []
+
+    return list(map(int, lines[1].split()))[:n]
+
+
+def main():
+    data = read_input()
+    found, index, binary_cmp = binary_search(data, K)
+    _, _, linear_cmp = linear_search(data, K)
+
+    linear_seconds = measure_time(linear_search, data)
+    binary_seconds = measure_time(binary_search, data)
+    faster = "binary" if binary_seconds <= linear_seconds else "linear"
+
+    create_radar_chart(normalized_scores(linear_seconds, binary_seconds, linear_cmp, binary_cmp))
+    write_readme()
+
+    if found:
+        print(f"FOUND {index} cmp={binary_cmp}")
+    else:
+        print(f"NOT FOUND cmp={binary_cmp}")
+    print(f"linear : {linear_seconds:.6f} s")
+    print(f"binary : {binary_seconds:.6f} s")
+    print(f"=> {faster} faster")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

From 867b6927a3509abe83fe9daff84976c64843fa62 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E9=BD=8A=E7=B4=B9=E7=91=8B?= <d14405013@ems.npu.edu.tw>
Date: Mon, 22 Jun 2026 20:35:53 +0800
Subject: [PATCH 13/13] docs: add AI log for binary search performance

---
 .../p4_binary_search_perf/AI_LOG.md           | 123 ++++++++++++++++++
 1 file changed, 123 insertions(+)
 create mode 100644 weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/AI_LOG.md

diff --git a/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/AI_LOG.md b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/AI_LOG.md
new file mode 100644
index 000000000..21d496697
--- /dev/null
+++ b/weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/AI_LOG.md
@@ -0,0 +1,123 @@
+# AI_LOG
+
+## 開工前資訊檢查表
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+### ① 函式簽名
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+本題不是只寫函式，而是整支程式讀 stdin、印 stdout。  
+主要程式檔為 `main.py`。  
+程式從標準輸入讀入一組已升冪排序的整數陣列，搜尋固定目標 K = 113，並輸出搜尋結果、比較次數與效能比較結果。
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+### ② 輸入邊界
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+第 1 行輸入整數 n。  
+第 2 行輸入 n 個已升冪排序的整數。  
+陣列可能包含 K，也可能不包含 K。  
+陣列大小會影響 linear search 與 binary search 的效能差距。  
+我的學號末兩碼是 13，所以 K = 100 + 13 = 113。
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+### ③ 例外處理
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+題目主要處理合法輸入。  
+若 K 不在陣列中，輸出 `NOT FOUND cmp=次數`。  
+若 K 在陣列中，輸出 `FOUND idx cmp=次數`。  
+若輸入為空或格式不足，程式不額外擴充題目沒有要求的非法格式處理。
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+### ④ edge case
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+我設計 K 不存在於陣列中的情況作為 edge case。  
+例如輸入陣列 `1 20 37 80 150`，其中沒有 113，所以預期輸出第一行包含 `NOT FOUND cmp=`。
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+我也測試 K 存在於陣列中的情況。  
+例如輸入陣列 `1 20 37 80 113 150 200 300`，其中 113 存在，所以預期輸出第一行包含 `FOUND idx cmp=`。
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+### ⑤ 驗收標準
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+程式必須用 binary search 搜尋 K = 113。  
+第一行要輸出 `FOUND idx cmp=次數` 或 `NOT FOUND cmp=次數`。  
+程式必須用 timeit 輸出 linear search 與 binary search 的時間。  
+程式必須輸出哪個方法比較快。  
+程式必須產生 `assets/radar.png`。  
+程式必須產生 `README.md`，說明雷達圖維度、正規化方式與比較結果。  
+我會用 `python -m unittest -v test_search_perf.py` 驗證。  
+測試必須先紅燈，再完成 `main.py` 實作後變綠燈。
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+## 我問了 AI 什麼
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+1. 我請 AI 根據第四題「二分搜尋效能」題目，先建立 unittest 測試檔 `test_search_perf.py`。
+2. 我告訴 AI 這題是整支程式讀 stdin、印 stdout，並且要另外產生 `assets/radar.png` 和 `README.md`。
+3. 我提供我的學號末兩碼是 13，所以搜尋目標 `K = 100 + 13 = 113`。
+4. 我要求測試至少包含 3 個 test case：
+   - FOUND 案例：陣列包含 113。
+   - NOT FOUND edge case：陣列不包含 113。
+   - 檔案產生案例：確認會產生 `assets/radar.png` 和 `README.md`。
+5. 我要求先不要建立 `main.py`，先確認 red test。
+6. 我確認 red test 失敗，原因是尚未建立 `main.py`。
+7. 我完成 `test:` commit 後，請 AI 建立 `main.py`、`README.md`，並讓程式執行時產生 `assets/radar.png`。
+8. 我要求 AI 使用 `matplotlib.use("Agg")`，避免無視窗環境出錯。
+9. 我執行測試後發現錯誤：`ModuleNotFoundError: No module named 'matplotlib'`，再請 AI 協助修正。
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+## AI 給了我什麼
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+1. AI 幫我建立 unittest 測試檔：
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+   `test_search_perf.py`
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+2. AI 設計了 3 個測試案例：
+   - FOUND：確認第一行包含 `FOUND`、`idx`、`cmp=`
+   - NOT FOUND edge case：確認第一行包含 `NOT FOUND` 和 `cmp=`
+   - 檔案產生：確認執行後會產生 `assets/radar.png` 和 `README.md`
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+3. AI 說明如何執行測試：
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+   `python -m unittest -v test_search_perf.py`
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+4. AI 確認尚未建立 `main.py` 時，測試會紅燈失敗。
+5. 在我完成 red test commit 後，AI 幫我建立：
+   - `main.py`
+   - `README.md`
+   - `assets/radar.png`
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+6. AI 在 `main.py` 中實作：
+   - linear search
+   - binary search
+   - binary search 的 `FOUND / NOT FOUND` 與 `cmp` 輸出
+   - `timeit` 比較 linear 與 binary 的執行時間
+   - 雷達圖產生
+   - README 產生
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+7. AI 幫我補上 `matplotlib` 不存在時的 fallback，避免測試環境沒有安裝 matplotlib 時程式直接失敗。
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+## 我改了什麼
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+1. 我建立第四題資料夾：
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+   `weeks/week-18/solutions/1114405013/p4_binary_search_perf/`
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+2. 我使用 AI 產生的測試檔：
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+   `test_search_perf.py`
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+3. 我先執行 unittest，確認因為沒有 `main.py`，所以測試是 red test。
+4. 我完成 commit：
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+   `test: add failing tests for binary search performance`
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+5. 我請 AI 建立正式實作檔案：
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+   `main.py`
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+6. 我請 AI 建立說明文件：
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+   `README.md`
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+7. 我讓程式執行時產生：
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+   `assets/radar.png`
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+8. 我執行測試時發現本機環境缺少 `matplotlib`，並把錯誤截圖提供給 AI。
+9. AI 修正後，我再次執行 unittest，確認測試通過。
+10. 我保留 `test_search_perf.py` 不修改，只修改/新增正式實作與輸出檔案。