1.题目描述
24点游戏是经典的纸牌益智游戏。常见游戏规则： 从扑克中每次取出4张牌。使用加减乘除，第一个能得出24者为赢。（其中，J代表11，Q代表12，K代表13，A代表1），按照要求编程解决24点游戏。随机生成4个代表扑克牌牌面的数字字母，程序自动列出所有可能算出24的表达式。
2.程序源代码
#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
int ck; //用来标志能否运算出24
float arithmetic(int flag,float m,float n) //进行四则运算
{
switch(flag) //判断运算符号，返回相对应的运算结果
{
case 0:
return (m+n);
case 1:
return (m-n);
case 2:
return (m*n);
case 3:
if (n==0)
return 10000; //除数为0，则返回10000，使之不能运算出24
else
return (m/n);
case 4:
return (n-m);
case 5:
if (m==0)
return 10000; //除数为0，则返回10000，使之不能运算出24
else
return (n/m);
default:
return 0;
}
}
void show(int type,int i,int j,int k,float a,float b,float c,float d)
//利用参数type选择输出形式，利用参数i,j,k确定输出的运算符号
{
char sign[6]; //定义运算符号数组
sign[0]='+';
sign[1]='-';
sign[2]='*';
sign[3]='/';
sign[4]='-'; //减法不符合交换律
sign[5]='/'; //除法不符合交换律
if (type==1) //根据括号的类型做不同的输出
{
if(j==4 || j==5) //减法和除法
{
if (k==4 || k==5) // a*(b*(c+d)) 形式
cout<<d<<sign[k]<<"("<<c<<sign[j]<<
"("<<a<<sign[i]<<b<<")) = 24 "<<endl;
else // (a*(b+c))*d 形式
cout<<"("<<c<<sign[j]<<"("<<a<<sign[i]<<b<<"))"<<sign[k]
<<d<<" = 24"<<endl;
}
else if (k==4 || k==5)// a*((b+c)*d) 形式
{
cout<<d<<sign[k]<<"(("<<a<<sign[i]<<b<<")"
<<sign[j]<<c<<") = 24"<<endl;
}
else // ((a+b)*c)*d 形式
cout<<"(("<<a<<sign[i]<<b<<")"<<sign[j]<<c<<")"
<<sign[k]<<d<<"= 24"<<endl;
}
if (type==2 || type==3)// (a+b)*(c+d) 形式
{
cout<<"("<<a<<sign[i]<<b<<")"<<sign[k]<<"("<<c
<<sign[j]<<d<<")= 24"<<endl;
}
}
void calculate(float a,float b,float c,float d)
//进行加、减、乘、除运算
{
int i,j,k;
float sum1,sum2,sum3;
//储存 3 次两两运算的结果
for (i=0; i<4; i++)
// "+ - * /" 4个运算符号选3个，有4*4*4=64种
for (j=0; j<6; j++)
// 3种运算符排列 有 3!=6 种
for (k=0; k<6; k++)
{
if ((!(i==3 && b==0)) && (!(j==3 && c==0))
&& (!(k==3 && d==0)))
// 括号的类型为(())
{
// 3为做除法运算的标志，除数为 0 时，跳过 = =
sum1=arithmetic(i,a,b);
//a，b做 以 i 为标志的运算，然后把值赋给sum1
sum2=arithmetic(j,sum1,c);
//sum1，c做 以 j 为标志的运算，然后把值赋给sum2
sum3=arithmetic(k,sum2,d);
//sum2，d做 以 k 为标志的运算，然后把值赋给sum3
if (fabs(sum3-24)<0.001)
//判断能否运算出24，出现小数时，能够包含在内
{
ck++;
//标志能运算出24
show(1,i,j,k,a,b,c,d);
// 输出运算出 24 的表达式
}
}
if (k==2)// ()*()
{
sum1=arithmetic(i,a,b);
//a，b做 以 i 为标志的运算，然后把值赋给sum1
sum2=arithmetic(j,c,d);
//sum1，c做 以 j 为标志的运算，然后把值赋给sum2
sum3=sum1*sum2;
if (fabs(sum3-24)<0.001)
//出现小数时，能够包含在内
{
ck++;
//标志能运算出24
show(2,i,j,k,a,b,c,d);
// 输出运算出 24 的表达式
}
}
if (k==3)// 括号的类型为()()
{
sum1=arithmetic(i,a,b);
//sum1，c做 以 j 为标志的运算，然后把值赋给sum2
sum2=arithmetic(j,c,d);
//sum1，c做 以 j 为标志的运算，然后把值赋给sum2
if (sum2!=0)
{
sum3=sum1/sum2;
if (fabs(sum3-24)<0.001)
//出现小数时，能够包含在内
{
ck++;
//标志能运算出24
show(3,i,j,k,a,b,c,d);
// 输出运算出 24 的表达式
}
}
}
}
}
int main() //主函数
{
int y;
int i,j,k,l;
srand((unsigned)time(0));
int a[4]; //储存所输入的 4个 整数
{
cout<<"------------------------------------------- |"<<endl<<endl;
cout<<"|******************24点游戏**************** |"<<endl<<endl;
cout<<"|****** 请输入选项： ************* |"<<endl;
cout<<"|***********1、随机生成数字**************** |"<<endl;
cout<<"|***********2、随机输入数字**************** |"<<endl;
cout<<"|***********3、退出游戏 **************** |"<<endl;
cout<<"--------------------------------------------- "<<endl<<endl;
cin>>y ; //输入选项
while(true)
{
if(y==1)
{
for(i=0; i<4; i++)
{
a[i]=rand()%13+1;
}
for(i=0; i<4; i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
cout<<endl;
break;
}
}
else if(y==2)
{
cout<< "请输入4 个 1--13 的整数："<<endl;
for(i=0; i<4; i++)
{
cin>>a[i];
while (a[i]<1 || a[i]>13)
//判断是否为符合要求的整数
{
cout<<"输入错误，请重新输入!"<<endl;
cin>>a[i];
return 0;
}
}
break;
}
else if(y==3)
{
cout<< "退出游戏!"<<endl;
return 0;
}
else
cout<< "输入错误,请重新输入!"<<endl;
break;
return 0;
}
for (i=0; i<4; i++)
//4的排列 4!=24，每中情况调用calculate
for (j=0; j<4; j++)
if (j!=i)
//第2数和第1个数不能重复
for (k=0; k<4; k++)
if (k!=j && k!=i)
//第3数和第1，2个数不能重复
for (l=0; l<4; l++)
if (l!=i && l!=j && l!=k)
//第4数和第1，2，3个数不能重复
{
calculate(a[i],a[j],a[k],a[l]);
//调用calculate函数，
//进行进行加、减、乘、除运算
}
if (ck==0) //即不能经过运算得出24
{
cout<<"无法得出结果，请重新输入"<<endl;
}
}
return 0;
}
3.程序流程图
4.运行结果展示
（1）运行界面
（2）随机生成数字并计算结果
（3）手动输入1-13间数字并计算结果
（4）退出游戏
（5）输入错误功能数字
（6）输入不合法的4个数字
（7）输入数字不能经过计算得到24