24点游戏计算器 （简单四则运算）（c++）

  1 //24点统计
  2 
  3 #include <iostream>
  4 #include <cmath>
  5 using namespace std;
  6 #define N 14
  7 //a数组存四个数字
  8 int cixu[3],fuHao[3],p[N],sum = 0;
  9 float a0[4],a[4],b[4],b0[4];
 10 float zuhe[24][4];
 11 /*   
 12 各数组代表含义
 13 cixu 记录运算符调用次序
 14 
 15 a数组存初始的四个数
 16 
 17 fuHao 存整合后的运算符顺序
 18 
 19 b数组存整合后的数的计算次序
 20 
 21 b0数组为用户输入的四个数
 22 
 23 P数组各下标位置所代表的含义:
 24 0,1,2,3:四个数是否需要阶乘（1），导数（2），或不变（0）
 25 4，5,6：三个运算符  0：+    1：-    2：*    3 ：/
 26 7,10:括号1位置   0代表没有
 27 8,9:括号2位置   0代表没有
 28 11:括号1是否需要阶乘或求导
 29 12：括号2是否需要阶乘或求导
 30 */
 31 
 32 float qiuZhi(float x,float y,int f)
 33 {
 34     switch (f)
 35     {
 36     case 0:
 37         return x + y;
 38     case 1:
 39         return x - y;
 40     case 2:
 41         return x * y;
 42     case 3:
 43         if(y == 0)
 44             return -1;
 45         return x / y;
 46     case 4:
 47         if(x == 0)
 48             return -1;
 49         return y / x;
 50     case 5:
 51         return y - x;
 52     }
 53 }
 54 
 55 bool jiSuan()
 56 {
 57     int i,w = 0;
 58     float b1,b2;
 59     for(i = 0;i < 3;i++)
 60     {
 61         if(i == 0)
 62         {
 63             b1 = qiuZhi(b[w],b[w + 1],fuHao[0]);
 64             if(b1 == -1)
 65                 return false;
 66             w += 2;
 67         }
 68         else
 69         {
 70             if(abs(cixu[0] - cixu[1]) == 1)
 71             {
 72                 b1 = qiuZhi(b1,b[w],fuHao[i]);
 73                 if(b1 == -1)
 74                     return false;
 75                 w++;
 76             }
 77             else
 78             {
 79                 b2 = qiuZhi(b[2],b[3],fuHao[1]);
 80                 if(b2 == -1)
 81                     return false;
 82                 b1 = qiuZhi(b1,b2,fuHao[2]);
 83                 break;
 84             }
 85         }
 86 
 87     }
 88     if(b1 == 24)
 89         return true;
 90     return false;
 91 }
 92 
 93 //返回除数与被除数的顺序，是左边为除数还是右边为除数  4代表左边为除数，3代表右边为除数  通过
 94 int fuHaoPD(int t1,int t2)
 95 {
 96     int t = p[t1 + 3];
 97     if(t == 0 || t == 2)
 98         return t;
 99     else if(t == 3)
100     {
101         if(t2 != 0 && cixu[t2] < cixu[t2 - 1] && abs(cixu[0] - cixu[1]) != 2)
102             return 4;
103         return 3;
104     }
105     else if(t == 1)
106     {
107         if(t2 != 0 && cixu[t2] < cixu[t2 - 1] && abs(cixu[0] - cixu[1]) != 2)
108             return 5;
109         return 1;
110     }
111 }
112 
113 //构造表达式 （根据找到的计算次序构造出从左到右的计算式）   通过
114 void zhengHe()
115 {
116     int w1 = 0,w2 = 0;
117     for(int i = 0;i < 3;i++)
118     {
119         switch (cixu[i])
120         {
121         case 1:
122             {
123                 if(a[0] != -1)
124                 {
125                     b[w1] = a[0];
126                     w1++;
127                     a[0] = -1;
128                 }
129                 if(a[1] != -1)
130                 {
131                     b[w1] = a[1];
132                     w1++;
133                     a[1] = -1;
134                 }
135                 fuHao[w2] = fuHaoPD(1,i);
136                 w2++;
137             }break;
138 
139         case 2:
140             {
141                 if(a[1] != -1)
142                 {
143                     b[w1] = a[1];
144                     w1++;
145                     a[1] = -1;
146                 }
147                 if(a[2] != -1)
148                 {
149                     b[w1] = a[2];
150                     w1++;
151                     a[2] = -1;
152                 }
153                 fuHao[w2] = fuHaoPD(2,i);
154                 w2++;
155             }break;
156 
157         case 3:
158             {
159                 if(a[2] != -1)
160                 {
161                     b[w1] = a[2];
162                     w1++;
163                     a[2] = -1;
164                 }
165                 if(a[3] != -1)
166                 {
167                     b[w1] = a[3];
168                     w1++;
169                     a[3] = -1;
170                 }
171                 fuHao[w2] = fuHaoPD(3,i);
172                 w2++;
173             }break;
174 
175         }
176     }
177 }
178 
179 //查找计算顺序（即三个运算符的运算次序   类似123 213 321 ...）   通过
180 void ciXu()
181 {
182     int i,j,k,l,w = 0;
183     //若有括号
184     if(p[8] != 0 || p[7] != 0)
185     {
186         if(p[8] != 0)   //如果有括号1
187         {
188             cixu[w] = p[8];  //第一计算次序为括号1的表达式
189             w++;
190             if(p[7] != 0)    //如果还有括号2
191             {
192                 if(p[10] - p[7] > 1)   //如果括号2为大括号
193                 {//大括号中没在小括号的运算符为第二计算次序
194                     if(p[7] == p[8])    //如果两括号起始位置相同，则第二运算次序为小括号加一
195                         cixu[w] = p[8] + 1;
196                     else                //否则为减一
197                         cixu[w] = p[8] - 1;
198                     w++;
199 
200                 }
201                 else  //如果括号2为小括号
202                 {
203                     cixu[w] = p[7];
204                     w++;
205                 }
206                 cixu[w] = 6 - cixu[0] - cixu[1];  //最后一个没在括号中的运算符   运算符顺序分别为 1,2,3 和为6    最后一个为 6 - （第一个） - （第二个）
207             }
208             else     //如果没有括号2
209             {
210 
211                 if(cixu[0] == 2)   
212                 {
213                     if(p[6] > 1)
214                     {
215                         cixu[1] = 3;
216                         cixu[2] = 1;
217                     }
218                     else
219                     {
220                         cixu[1] = 1;
221                         cixu[2] = 3;
222                     }
223                 }
224                 else if(cixu[0] == 1)
225                 {
226                     if(p[6] > 1)
227                     {
228                         cixu[1] = 3;
229                         cixu[2] = 2;
230                     }
231                     else
232                     {
233                         cixu[1] = 2;
234                         cixu[2] = 3;
235                     }
236                 }
237                 else
238                 {
239                     if(p[4] > 1)
240                     {
241                         cixu[1] = 1;
242                         cixu[2] = 2;
243                     }
244                     else
245                     {
246                         cixu[1] = 2;
247                         cixu[2] = 1;
248                     }
249                 }
250 
251             }
252         }
253         else     //如果只有大括号     通过
254         {
255             for(i = p[7] - 1;i < p[10] - 1;i++)//括号中
256                 if(p[4 + i] > 1)
257                 {
258                     cixu[w] = i + 1;
259                     w++;
260                 }
261                 for(i = p[7] - 1;i < p[10] - 1;i++)//括号中
262                     if(p[4 + i] < 2)
263                     {
264                         cixu[w] = i + 1;
265                         w++;
266                     }
267                     if(p[7] == 1)
268                         cixu[w] = 3;
269                     else
270                         cixu[w] = 1;
271         }
272     }
273     else    // 没有括号    通过
274     {
275         for(i = 0;i < 3;i++)
276             if(p[4 + i] > 1)
277             {
278                 cixu[w] = i + 1;
279                 w++;
280             }
281             if(w == 0)
282             {
283                 cixu[0] = 1;
284                 cixu[1] = 2;
285                 cixu[2] = 3;
286             }
287             else if(w == 1)
288             {
289                 if(cixu[0] == 2)   
290                 {
291                     if(p[6] > 1)
292                     {
293                         cixu[1] = 3;
294                         cixu[2] = 1;
295                     }
296                     else
297                     {
298                         cixu[1] = 1;
299                         cixu[2] = 3;
300                     }
301                 }
302                 else if(cixu[0] == 1)
303                 {
304                     if(p[6] > 1)
305                     {
306                         cixu[1] = 3;
307                         cixu[2] = 2;
308                     }
309                     else
310                     {
311                         cixu[1] = 2;
312                         cixu[2] = 3;
313                     }
314                 }
315                 else
316                 {
317                     if(p[4] > 1)
318                     {
319                         cixu[1] = 1;
320                         cixu[2] = 2;
321                     }
322                     else
323                     {
324                         cixu[1] = 2;
325                         cixu[2] = 1;
326                     }
327                 }
328             }
329             else if(w == 2)
330                 cixu[w] = 6 - cixu[1] - cixu[0];
331     }
332 }
333 
334 //判断某表达式是否符合
335 bool panDuan()
336 {
337     ciXu();
338     zhengHe();
339     if(jiSuan() == true)
340         return true;
341     return false;
342 }
343 
344 void chuShiHua()
345 {
346     int i;
347     for(i = 0;i < 3;i++)
348     {
349         cixu[i] = 0;
350         a[i] = a0[i];
351     }
352     a[i] = a0[i];
353 }
354 
355 //输出表达式到文件
356 void outPut()
357 {
358     int i;
359     for(i = 0;i < 4;i++)
360     {
361         if(p[7] == i + 1)
362             cout<<"(";
363         if(p[8] == i + 1)
364             cout<<"(";
365         cout<<a0[i];
366 
367         if(p[9] == i + 1)
368         {
369             cout<<")";
370         }
371         if(p[10] == i + 1)
372         {
373             cout<<")";
374         }
375         if(i != 3)
376         {
377             switch (p[i + 4])
378             {
379             case 0:
380                 cout<<‘+‘;break;
381             case 1:
382                 cout<<‘-‘;break;
383             case 2:
384                 cout<<‘*‘;break;
385             case 3:
386                 cout<<‘/‘;break;
387             }
388         }
389 
390     }
391     cout<<"=24"<<endl;
392 }
393 
394 void chuLi()
395 {
396     int i,i1,i2,i3,i4,l1,l2,l3,l4,m,n,q,r,t;
397     for(i = 0;i < N;i++)            //初始化p数组为0
398         p[i] = 0;
399     for(l1 = 0;l1 < 4;l1++)
400         for(l2 = 0;l2 < 4;l2++)
401             for(l3 = 0;l3 < 4;l3++)
402             {
403                 p[0] = 0;
404                 p[1] = 0;
405                 p[2] = 0;
406                 p[3] = 0;
407                 p[4] = l1;
408                 p[5] = l2;
409                 p[6] = l3;
410                 for(m = 0;m < 4;m++)
411                 {
412                     if(m == 1)
413                     {
414                         p[8] = 1;
415                         p[9] = 2;
416                     }
417                     else if(m == 2)
418                     {
419                         p[8] = 2;
420                         p[9] = 3;
421                     }
422                     else if(m == 3)
423                     {
424                         p[8] = 3;
425                         p[9] = 4;
426                     }
427                     else
428                     {
429                         p[8] = 0;
430                         p[9] = 0;
431                     }
432                     for(n = 0;n < 4;n++)
433                     {
434                         if(n == 1 && m != 3)
435                         {    
436                             p[7] = 1;
437                             p[10] = 3;
438                         }
439                         else if( n == 2 && m != 1)
440                         {
441                             p[7] = 2;
442                             p[10] = 4;
443                         }
444                         else if(n == 3 && m == 1)
445                         {
446                             p[7] = 3;
447                             p[10] = 4;
448                         }
449                         else if(n == 0)
450                         {
451                             p[7] = 0;
452                             p[10] = 0;
453                         }
454                         else
455                             continue;
456 
457 
458 
459                         chuShiHua();
460                         if(panDuan() == true)
461                         {
462                             outPut();
463                             sum++;
464                         }
465 
466 
467 
468 
469                     }
470 
471                 }
472             }
473 }
474 
475 bool chongZhi(int &w)
476 {
477     int i,j;
478     bool flag;
479     for(i = 0;i < w;i++)
480     {
481         flag = true;
482         for(j = 0;j < 4;j++)
483             if(zuhe[i][j] != zuhe[w][j])
484                 flag = false;
485         if(flag == true)
486             return true;
487     }
488     return false;
489 }
490 
491 void zuHe()
492 {
493     int i,j,k,l,w = 0,s;
494     for(i = 0;i < 4;i++)
495         for(j = 0;j < 4;j++)
496             for(k = 0;k < 4;k++)
497                 for(l = 0;l < 4;l++)
498                 {
499                     if(i != j && i != k && i != l && j != k && j != l && k != l)
500                     {
501                         zuhe[w][0] = b0[i];
502                         zuhe[w][1] = b0[j];
503                         zuhe[w][2] = b0[k];
504                         zuhe[w][3] = b0[l];
505                         if(chongZhi(w) == true)
506                             continue;
507                         for(s = 0;s < 4;s++)
508                         {
509                             a0[s] = zuhe[w][s];
510                         }
511                         w++;
512                         chuLi();
513                     }
514                 }
515 }
516 
517 void main()
518 {
519     cout<<"请输入四个数：";
520     cin>>b0[0]>>b0[1]>>b0[2]>>b0[3];
521     zuHe();
522     cout<<"共"<<sum<<"种"<<endl;
523 }