24点游戏（随机产生四个不同的1到13的随机数据外加加减乘除构成表达式，输出结果等于24的表达式）

一、题目内容
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。
基本要求：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。
二、算法设计思路
利用产生随机数的函数rand（）产生四个范围为1到13的随机数字存放到数组card【】中，分别代表从扑克牌中抽取到的四张卡牌，为了保证四个数字不相同，设计一个循环用于判断产生的随机数字是否已经产生过，产生过则重新产生一个随机数对数组中的项进行赋值，没有产生过则直接使用这个随机数赋值给数组中的项。
产生了四个不同的随机数之后，根据表达式中存在4个数据3个运算符设计一个4重循环用于对表达式中的4个数据进行赋值，保证4个数据出现所有的组合，另外设计一个3重循环用于对表达式中的3个操作符进行赋值，保证3个操作符也出现所有的组合，因为有3个基本运算，于是可以有6种运算顺序，则设计一个循环，循环中使用一个switch（）语句使用不同的运算顺序，保证每一个表达式中出现所有的运算顺序，也就是加入小括号的功能。调用3次实现两个运算数的运算的函数fun（）即表示算出我们所需的表达式，3次函数不同的调用顺序完成小括号的功能。fun（）函数如下图所示：

三、程序代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
float card[4];
char symbol[4]={'+','-','*','/'};
void extractcard()                              //产生四个随机数据并显示在屏幕上
{printf("从卡牌中抽取4张卡牌的结果为:\n");srand(time(NULL));for(int i=0;i<4;i++){card[i]=rand()%13+1;if(i!=0){for(int k=i-1;k>=0;k--){if(card[i]==card[k]){i--;k=0;}}}}for(i=0;i<4;i++){if(card[i]==1)printf("A\t");else if(card[i]==11)printf("J\t");else if(card[i]==12)printf("Q\t");else if(card[i]==13)printf("K\t");elseprintf("%.0f\t",card[i]);}
}
float fun(float k,float l,int i)                        //两个数据之间的运算
{float tem;switch(i){case 0:tem=k+l;return tem;break;case 1:tem=k-l;return tem;break;case 2:tem=k*l;return tem;break;case 3:tem=k/l;return tem;break;}
}
void calculate()
{float temp1=0;float temp2=0;float result; printf("以下是利用抽取的4张卡牌结合加减乘除运算可以得到结果24的组合（A代表1，J代表11，Q代表12，K代表13，每张卡牌只能使用一次）:\n");for(int i=0;i<4;i++)                 //第一个运算数循环for(int j=0;j<4;j++)                //第二个运算数循环for(int k=0;k<4;k++)            //第三个运算数循环for(int l=0;l<4;l++)        //第四个运算数循环{if(i==j||i==k||i==l||j==k||j==l||k==l)   //四个运算数不能存在相同continue;else{for(int n=0;n<4;n++)               //第一个运算符循环for(int m=0;m<4;m++)            //第二个运算符循环for(int p=0;p<4;p++)        //第三个运算符循环for(int q=0;q<6;q++)    //运算顺序循环{result=0;switch(q){case 0:temp1=fun(card[i],card[j],n);temp1=fun(temp1,card[k],m);result=fun(temp1,card[l],p);if(result==24)printf("((%.0f%c%.0f)%c%.0f)%c%.0f=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;case 1:temp1=fun(card[i],card[j],n);temp2=fun(card[k],card[l],p);result=fun(temp1,temp2,m);if(result==24)printf("(%.0f%c%.0f)%c(%.0f%c%.0f)=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;case 2:temp1=fun(card[j],card[k],m);temp1=fun(card[i],temp1,n);result=fun(temp1,card[l],p);if(result==24)printf("(%.0f%c(%.0f%c%.0f))%c%.0f=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;case 3:temp1=fun(card[k],card[l],m);temp2=fun(card[i],card[j],p);result=fun(temp1,temp2,n);if(result==24)printf("(%.0f%c%.0f)%c(%.0f%c%.0f)=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;case 4:temp1=fun(card[j],card[k],p);temp1=fun(temp1,card[l],n);result=fun(card[i],temp1,m);if(result==24)printf("%.0f%c((%.0f%c%.0f)%c%.0f)=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;case 5:temp1=fun(card[k],card[l],p);temp1=fun(card[j],temp1,m);result=fun(card[i],temp1,n);if(result==24)printf("%.0f%c(%.0f%c(%.0f%c%.0f))=24\n",card[i],symbol[n],card[j],symbol[m],card[k],symbol[p],card[l]);break;}}}}
}
void main()
{extractcard();calculate();
}

四、测试截屏
第一次测试结果如下图所示

第二次测试结果如下图所示

五、总结
在编写程序时遇到了一些困难：出现了一些乱码，程序无限循环不能正常运行，条件选择出现错误执行等等。最后都慢慢修改得到解决，并有以下总结：
1.在编写程序代码时使用循环语句和条件选择语句的时候很容易出错，要么无限循环，要么是无法完成预期的功能，所以在编写循环语句的时候可以在语句中添加中间变量用于查看哪里出现了错误，程序完成之后可以直接在中间变量部分加上注释，方便理解也不会对程序运行结果产生负面影响。
2.在完成复杂的算法时，尽量使用多个自定义函数进行嵌套完成算法的功能，如果写在一个函数中不便于理解也不便于修改。
3.在写代码时，先在主函数中写出大框架然后编写自定义函数的功能代码，每完成一小步进行测试，这样出现错误时方便找到问题的所在。

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