本文实例为大家分享了C语言经典24点算法的具体实现代码，供大家参考，具体内容如下

1、概述

给定4个整数，其中每个数字只能使用一次；任意使用 + - * / ( ) ，构造出一个表达式，使得最终结果为24，这就是常见的算24点的游戏。这方面的程序很多，一般都是穷举求解。本文介绍一种典型的算24点的程序算法，并给出两个具体的算24点的程序：一个是面向过程的C实现，一个是面向对象的java实现。

2、基本原理

基本原理是穷举4个整数所有可能的表达式，然后对表达式求值。

表达式的定义： expression = (expression|number) operator (expression|number)

因为能使用的4种运算符 + - * / 都是2元运算符，所以本文中只考虑2元运算符。2元运算符接收两个参数，输出计算结果，输出的结果参与后续的计算。

由上所述，构造所有可能的表达式的算法如下：

(1) 将4个整数放入数组中

(2) 在数组中取两个数字的排列，共有 P(4,2) 种排列。对每一个排列，

(2.1) 对 + - * / 每一个运算符，

(2.1.1) 根据此排列的两个数字和运算符，计算结果

(2.1.2) 改表数组：将此排列的两个数字从数组中去除掉，将 2.1.1 计算的结果放入数组中

(2.1.3) 对新的数组，重复步骤 2

(2.1.4) 恢复数组：将此排列的两个数字加入数组中，将 2.1.1 计算的结果从数组中去除掉

可见这是一个递归过程。步骤 2 就是递归函数。当数组中只剩下一个数字的时候，这就是表达式的最终结果，此时递归结束。

在程序中，一定要注意递归的现场保护和恢复，也就是递归调用之前与之后，现场状态应该保持一致。在上述算法中，递归现场就是指数组，2.1.2 改变数组以进行下一层递归调用，2.1.3 则恢复数组，以确保当前递归调用获得下一个正确的排列。

括号 () 的作用只是改变运算符的优先级，也就是运算符的计算顺序。所以在以上算法中，无需考虑括号。括号只是在输出时需加以考虑。

3、面向过程的C实现

这是 csdn 算法论坛前版主海星的代码，程序非常简练、精致：

#include

#include

#include

using　namespace　std;

const　double　PRECISION　=　1E-6;

const　int　COUNT_OF_NUMBER　　=　4;

const　int　NUMBER_TO_BE_CAL　=　24;

double　number[COUNT_OF_NUMBER];

string　expression[COUNT_OF_NUMBER];

bool　Search(int　n)

{

if　(n　==　1)　{

if　(　fabs(number[0]　-　NUMBER_TO_BE_CAL)　

cout　<

return　true;

}　else　{

return　false;

}

}

for　(int　i　=　0;　i　

for　(int　j　=　i　+　1;　j　

double　a,　b;

string　expa,　expb;

a　=　number[i];

b　=　number[j];

number[j]　=　number[n　-　1];

expa　=　expression[i];

expb　=　expression[j];

expression[j]　=　expression[n　-　1];

expression[i]　=　'('　+　expa　+　'+'　+　expb　+　')';

number[i]　=　a　+　b;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

expression[i]　=　'('　+　expa　+　'-'　+　expb　+　')';

number[i]　=　a　-　b;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

expression[i]　=　'('　+　expb　+　'-'　+　expa　+　')';

number[i]　=　b　-　a;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

expression[i]　=　'('　+　expa　+　'*'　+　expb　+　')';

number[i]　=　a　*　b;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

if　(b　!=　0)　{

expression[i]　=　'('　+　expa　+　'/'　+　expb　+　')';

number[i]　=　a　/　b;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

}

if　(a　!=　0)　{

expression[i]　=　'('　+　expb　+　'/'　+　expa　+　')';

number[i]　=　b　/　a;

if　(　Search(n　-　1)　)　return　true;

}

number[i]　=　a;

number[j]　=　b;

expression[i]　=　expa;

expression[j]　=　expb;

}

}

return　false;

}

void　main()

{

for　(int　i　=　0;　i　

char　buffer[20];

int　　x;

cin　>>　x;

number[i]　=　x;

itoa(x,　buffer,　10);

expression[i]　=　buffer;

}

if　(　Search(COUNT_OF_NUMBER)　)　{

cout　<

}　else　{

cout　<

}

}

使用任一个 c++ 编译器编译即可。

这个程序的算法与 2、基本原理所述的算法基本相同。其中 bool Search(int n) 就是递归函数，double number[] 就是数组。程序中比较重要的地方解释如下：

(1) string expression[] 存放每一步产生的表达式，最后的输出中要用到。expression[] 与 number[] 类似，也是递归调用的现场，必须在下一层递归调用前改变、在下一层递归调用后恢复。

(2) number[] 数组长度只有4。在 search() 中，每次取出两个数后，使用局部变量 a, b 保存这两个数，同时数组中加入运算结果，并调整数组使得有效的数字都排列在数组前面。在下一层递归调用后，利用局部变量 a, b 恢复整个数组。对 expression[] 的处理与 number[] 类似。

(3) 因为 + * 满足交换率而 - / 不满足，所以程序中，从数组生成两个数的排列，

for (int i = 0; i < n; i++) {

for (int j = i + 1; j < n; j++) {

其内层循环 j 是从 i+1 -> n，而非从 0->n ，因为对于交换率来说，两个数字的顺序是无所谓的。当然，循环内部对 - / 做了特殊处理，计算了 a-b b-a a/b b/a 四种情况。

(4) 此程序只求出第一个解。当求出第一个解时，通过层层 return true 返回并输出结果，然后程序结束。

(5) 以 double 来进行求解，定义精度，用以判断是否为 24 。考虑 (5-1/5)*5 这个表达式就知道这么做的原因了。

(6) 输出时，为每个表达式都添加了括号。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。