24点游戏算法实现-优快云博客

//*********24点游戏***********
//作者：谭秀芳
//版本:v1.0
//创建时间:2017年4月12日
//主要功能:随机抽取四张纸牌，计算24点
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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
int main()
{
    void printAnswer(int flag,int *num,char *oper,char *answer);//输出相应的表达式函数声明  
    double getValue(double num1,double num2,char oper);  //运算符号函数声明
    int getResult(int *num,char *oper,char *answer); //24点表达式结果
    void printResult(int *num,char *answer);  //输出最终表达式的函数声明
    void getRandomPoker(int *num);  //生成四个随机数的函数声明
    void printRandomPoker(int *num); //输出四个随机牌面字母函数声明
    int g_card(int x); //将随机数字转化为牌面字母函数函数
    int num[4]; //存放四个随机数的数组
    int k=1;
    int number;
    char answer[20];
    while(k) //菜单界面，循环执行
    {
        printf("---------------纸牌游戏(A=1，J=11，Q=12，K=13，T=10,减法取绝对值)---------------\n");
        printf("          1.开始游戏                          2.退出游戏        \n");
        printf("请选择操作选项：");
        scanf("%d",&number);
        switch(number)//分支结构
        {
        case 1:
            printf("随机生成的纸牌为：\n");getRandomPoker(num);printRandomPoker(num);printResult(num,answer);
            printf("--------------------------------------------------------------------------------\n");
            break;
        case 2:
            k=0;printf("你已退出游戏！");
            break;
        default:
            printf("enter data error!\n");
            break;
        }
    }
    return 0;
}
//产生1-13之间四个随机数函数
void getRandomPoker(int *num)
{
    int i;
    srand((unsigned)time(NULL));//时间种子，避免每次出现上次的四个随机数
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        num[i]=rand()%13+1;//1-13之间取余数，随机数在1-13之间产生  
    }
    return;
}
//将随机数转化成牌面数字
char g_card(int x)
{
    if(x==1)
        return 'A';
    else if(x==11)
        return 'J';
    else if(x==12)
        return 'Q';
    else if(x==13)
        return 'K';
    else if(x<10)
        return x+'0';
    else if(x==10)
        return 'T';
}
//将产生的四个随机数输出
void printRandomPoker(int *num)
{
    int i;
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        printf("%c  ",g_card(num[i]));
    }
    printf("\n");
    return ;
}
//输出24点表达式
void printAnswer(int flag,int *num,char *oper,char *answer)
{
    char a=g_card(num[0]);
    char b=g_card(num[1]);
    char c=g_card(num[2]);
    char d=g_card(num[3]);//将四个随机数分别赋值给变量a,b,c,d
    switch(flag)
    {
    case 1:
        printf("((%c%c%c)%c%c)%c%c\n",a,oper[0],b,oper[1],c,oper[2],d);//((A*B)*C)*D
        break;
    case 2:
        printf("(%c%c(%c%c%c))%c%c\n",a,oper[0],b,oper[1],c,oper[2],d);//(A*(B*C))*D
        break;
    case 3:
        printf("(%c%c%c)%c(%c%c%c)\n",a,oper[0],b,oper[1],c,oper[2],d);//(A*B)*(C*D)
        break;
    case 4:
        printf("%c%c(%c%c(%c%c%c))\n",a,oper[0],b,oper[1],c,oper[2],d);//A*(B*(C*D))
        break;
    case 5:
        printf("%c%c((%c%c%c)%c%c)\n",a,oper[0],b,oper[1],c,oper[2],d);//A*((B*C)*D)
        break;
    default:
        break;
    }
    return;
}
// 两个随机数，一个运算符号的运算所有可能情况
double getValue(double num1,double num2,char oper)
{
    double result;
    switch(oper)
    {
    case'+':
        result=num1+num2;break;//运算符为加号，则直接相加
    case'-':
        if(num1>=num2)
            result=num1-num2;
        else 
            result=num2-num1;
        break;//运算符为减号，则需要注意运算的结果       

    case'*':
        result=num1*num2;
        break;//运算符为乘号，则直接相乘
    case'/':
        result=num1/num2;
        break;//运算符为除号，直接相除
    default:
        break;
    }
    return result;
}
//得到24点表达式的所有可能结果
int getResult(int *num,char *oper,char *answer)
{
    double t;
    int a=num[0];
    int b=num[1];
    int c=num[2];
    int d=num[3];
    //穷举运算次序
    //((A*B)*C)*D
    t=0;
    t=getValue(a,b,oper[0]);
    t=getValue(t,c,oper[1]);
    t=getValue(t,d,oper[2]);
    if(fabs(t-24)<0.0001)
    {
        printAnswer(1,num,oper,answer);
        return 1;
    }
    //(A*(B*C))*D
    t=0;
    t=getValue(b,c,oper[1]);
    t=getValue(a,t,oper[0]);
    t=getValue(t,d,oper[2]);
    if(fabs(t-24)<0.0001)
    {
        printAnswer(2,num,oper,answer);
        return 1;
    }
    //(A*B)*(C*D)
    t=0;
    t=getValue(getValue(a,b,oper[0]),getValue(c,d,oper[2]),oper[1]);
    if(fabs(t-24)<0.0001)
    {
        printAnswer(3,num,oper,answer);
        return 1;
    }
    //A*((B*(C*D))
    t=0;
    t=getValue(c,d,oper[2]);
    t=getValue(b,t,oper[1]);
    t=getValue(a,t,oper[0]);
    if(fabs(t-24)<0.0001)
    {
        printAnswer(4,num,oper,answer);
        return 1;
    }
    //A*((B*C)*D)
    t=0;
    t=getValue(b,c,oper[1]);
    t=getValue(t,d,oper[2]);
    t=getValue(a,t,oper[0]);
    if(fabs(t-24)<0.0001)
    {
        printAnswer(5,num,oper,answer);
        return 1;
    }
    return 0;  
}
//输出算出24的所有表达式
void printResult(int *num,char *answer)
{
    char OperKey[4]={'+','-','*','/'};
    char oper[3];
    int i,j,k;
    int count=0;
    for(i=0;i<4;i++)
        for(j=0;j<4;j++)
            for(k=0;k<4;k++)
            {
                oper[0]=OperKey[i];
                oper[1]=OperKey[j];
                oper[2]=OperKey[k];
                if(getResult(num,oper,answer))
                    count++;
            }//循环控制运算符，得到多种表达式
            if(count)
            {
                printf("共%d种解法\n",count);
            }
            else
            {
                printf("该种情况无解\n");
            }
            return ;
}

1.算法要求
从纸牌中任取4张，A=1，J=11，Q=12，K=13，利用随机抽取的四张纸牌用加减乘除运算，每张纸牌只能使用一次，能否得到24，若能够得到24则输出所有结果为24 的表达式。
2.算法思路
利用随机种子，产生四个随机数，并且将随机数转换为牌面数字，将四个随机数赋值给四个字符，带入计算，运用穷举法输出所有结果为24的表达式。
3.作业心得
在编程的过程中，思路尤其重要，有了思路才能有目的的表达，24点游戏在编写的过程中，如何得到四个随机数与运算符的所有可能表达式，最终利用循环语句并调用函数才得到所有24点可能表达式，其中随机数的产生，也需要运用时间种子，避免每次产生的随机数与上次的随机数相同。