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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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