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使用C++算法计算24点游戏
2023-07-08 11:33:16 深夜i     --     --
C++ 算法 24点游戏 计算 数字

24点游戏是一种非常受欢迎的纸牌游戏,玩家需要在给定的数字范围内选出4张牌,然后通过加、减、乘、除的算法运算使它们的结果等于24。虽然游戏的规则看起来很简单,但是要想找出一组可行方案并不容易,因此,使用计算机算法来辅助游戏是非常有必要的。在这篇文章中,我们将介绍使用C++算法计算24点游戏的方法。

首先,我们需要定义一个函数,它能够将4张牌进行所有可能的运算组合,以求出最终结果是否等于24。这个函数的参数是一个由4个数字构成的数组,它的返回值是一个bool值,表示是否存在一组可行方案。

bool calculate24(int num[4]) {

  sort(num, num+4);

  do {

    double a = num[0], b = num[1], c = num[2], d = num[3];

    if (calculate(a+b, c, d) ||

      calculate(a-b, c, d) ||

      calculate(a*b, c, d) ||

      calculate(a/b, c, d) ||

      calculate(a, b+c, d) ||

      calculate(a, b-c, d) ||

      calculate(a, b*c, d) ||

      calculate(a, b/c, d) ||

      calculate(a, b, c+d) ||

      calculate(a, b, c-d) ||

      calculate(a, b, c*d) ||

      calculate(a, b, c/d))

      return true;

  } while(next_permutation(num, num+4));

  return false;

}

在上述代码中,sort函数用于对数组元素进行排序,do-while循环则用于对4张牌的所有排列方式进行计算。calculate函数用于判断使用已知算法是否可以找到一个结果等于24的方案,代码如下:

bool calculate(double a, double b, double c) {

  if (calculate(a+b, c) ||

    calculate(a-b, c) ||

    calculate(a*b, c) ||

    calculate(a/b, c) ||

    calculate(a, b+c) ||

    calculate(a, b-c) ||

    calculate(a, b*c) ||

    calculate(a, b/c))

    return true;

  if (calculate(a, b, c+d) ||

    calculate(a, b, c-d) ||

    calculate(a, b, c*d) ||

    calculate(a, b, c/d))

    return true;

  return fabs(a-24) < 1e-9;

}

上述代码中,fabs函数用于计算一个数的绝对值,后面的1e-9系数用于判断两个数是否相等。在calculate函数中,使用递归的方式对一个已知的表达式进行计算,直到计算出最终结果是否等于24.

最后,我们可以在主函数中调用calculate24函数进行游戏计算,并输出计算结果。完整的代码如下:

#include

using namespace std;

bool calculate(double, double, double);

bool calculate24(int[]);

int main() {

  int num[4];

  for (int i = 0; i < 4; i++)

    cin >> num[i];

  if (calculate24(num))

    cout << "Yes" << endl;

  else

    cout << "No" << endl;

  return 0;

}

使用C++算法计算24点游戏非常简单,只需要定义一个函数,对所有排列方式进行运算即可。对于一些困难的游戏模式,如果没有算法的辅助,我们很难想到一组可行的方案。因此,利用计算机算法求解这类问题非常必要,既能锻炼计算能力,又能增强学习的趣味性。

  
  

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