24点纸牌游戏，c语言实现

（此程序参考https://blog.csdn.net/weixin_41258179/article/details/82901853，并做出一些改进）

一、题目要求：

24点游戏规则：

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，用擅长的语言（C/C++/Java或其他均可）实现程序解决问题。

1.程序风格良好(使用自定义注释模板)

2.列出表达式无重复。

二、算法思路：

通过随机函数随机产生1到13之间的4个数；
对这四个数分三次进行四则运算，并在每次运算完成后给表达式加上括号，避免运算顺序导致运算值错误；
若满足结果等于24，则输出表达式。

三、调试及测试截屏：

程序运行后出现小数减大数，使实际结果为负的情况

调试：

调试发现在四则运算减法这块没有对减数与被减数的大小进行约束，在加上条件判断后正确

运行结果：

四、程序实现：

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
using namespace std;
int m;    //用来标志能否运算出24
double 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: if(m>n)return (m-n);elsereturn 10000;//减数大于被减数，则返回10000，使之不能运算出24case 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:        if(n>m)return (n-m);  elsereturn 10000;//减数大于被减数，则返回10000，使之不能运算出24case 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)))                 {// 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sum3if (fabs(sum3-24)<0.001)//判断能否运算出24，出现小数时，能够包含在内                    {                        m++;            //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sum2sum3=sum1*sum2;                    if (fabs(sum3-24)<0.001)//出现小数时，能够包含在内 {                        m++;              //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)            {                    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                        {                            m++;                 //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]; //储存所产生的4个随机数    {cout<< "********************24点游戏*********************"<<endl<<endl;        cout<<"请输入选项：0、开始游戏     1、离开游戏"<<endl; cin>>y ;   //输入选项         while(true)        {           if(y==0)            {                cout<<"产生随机数为："<<endl;for(i=0; i<4; i++)               {                    a[i]=rand()%13+1;                }               for(i=0; i<4; i++)                {                    cout<<a[i]<<" ";                }               cout<<endl;                break;            }            else           {                cout<< "下次再见!"<<endl;                return 0;           }      }for (i=0; i<4; i++)           for (j=0; j<4; j++)if (j!=i)//第2个数和第1个数不能重复for (k=0; k<4; k++)                       if (k!=j && k!=i) //第3个数和第1，2个数不能重复                            for (l=0; l<4; l++)                                if (l!=i && l!=j && l!=k) //第4个数和第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                                }                                 }    return 0;
}

五、总结：

在本次24点纸牌游戏编程中，虽然考虑到了除数不能为0的情况，但还是忽略了减数与被减数的大小问题，一开始导致了减法结果为负，使表达式结果为-24，在加上if条件判断后，结果正确。

在以后的编程中应当提高逻辑思维，考虑周全，避免忽略一些可能导致结果错误的情况，应继续努力学习，在此算法上做进一步的提高与完善。

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