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C++ 24点算法：轻松解决24点问题！

2023-07-05 02:57:42 深夜i -- --

C++ 24点算法解决问题轻松数学运算

return a > EPSILON || fabs(a) < EPSILON;

24点游戏是一款很经典的数字运算类游戏，游戏规则很简单，玩家需要从4张牌中随意选择，通过加减乘除等运算符，得出结果为24的表达式。这个游戏对于增强数学素养、提升计算能力非常有帮助，同时也是一款很好的休闲娱乐游戏。这篇文章将介绍一种用C++实现24点算法的方法，希望对C++爱好者和游戏爱好者有所帮助。

C++实现24点算法可以分为两个步骤：1.获取4张牌；2.利用算法判断是否存在表达式使结果为24。首先，我们需要输入4张牌，这里我们用数组来存储：

`int card[4];`

`cin >> card[0] >> card[1] >> card[2] >> card[3];`

接下来，我们就可以开始实现24点算法了。先来了解一下核心理念：递归枚举、剪枝。从4张牌中选择2张牌进行运算，得到一个新的数字，然后把这个数字加入到原来的数组中，这时我们就可以从新数组中选择三张牌进行运算。一直递归到数组只剩下一个数字时，判断是否等于24即可。不过这样做的复杂度非常高，对于不满足要求的情况会重复计算，导致程序运行缓慢，这时需要加上剪枝操作，去掉一些不必要的计算步骤，提高程序效率。

以下是C++实现24点算法的示例代码：


#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int TARGET = 24;
const double EPSILON = 1e-6;
enum OPERATOR
  MULTIPLY;
bool judge(double a) {
  return a > EPSILON || fabs(a) < EPSILON;
}
bool dfs(double card[], int len) {
  if (len == 1) {
    return judge(card[0] - TARGET);
  }
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    for (int j = 0; j < len; j++) {
      if (i == j)
        continue;
      
      double next[5];
      int nextLen = 0;
      for (int k = 0; k < len; k++) {
        if (k != i && k != j) {
          next[nextLen++] = card[k];
        }
      }
      for (int k = 0; k < 4; k++) {
        if (k == PLUS) {
          next[nextLen++] = card[i] + card[j];
        }
        else if (k == MINUS) {
          next[nextLen++] = card[i] - card[j];
        }
        else if (k == MULTIPLY) {
          next[nextLen++] = card[i] * card[j];
        }
        else {
          if (judge(card[j])) {
            next[nextLen++] = card[i] / card[j];
          }
          else
            continue;
          
        }
        if (dfs(next, nextLen))
          return true;
        
        nextLen--;
      }
    }
  }
  return false;
}
int main() {
  int card[4];
  cin >> card[0] >> card[1] >> card[2] >> card[3];
  sort(card, card + 4);
  do {
    double d[4] = { card[0], card[1], card[2], card[3] };
    if (dfs(d, 4))
      cout << "YES" << endl;
      return 0;
    
  } while (next_permutation(card, card + 4));
  cout << "NO" << endl;
  return 0;
}

在此代码中，采用了DFS（深度优先搜索）算法实现。函数dfs利用递归遍历所有可能的组合，同时通过剪枝去掉一部分不必要的计算。关于实现细节，请参照上述代码注释。

总结：

C++ 24点算法是一种比较常用的算法，完全可以解决大部分24点游戏问题。该算法的实现过程中，需要注意优化，避免重复计算，提高代码效率。通过掌握24点游戏的算法，不仅可以提高编程水平，还可以增强数学计算能力。希望本文能够对广大C++爱好者和游戏爱好者有所启发。

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