/* 计算24是流行的扑克游戏。其方法是任意取出4张牌，A J Q K 王牌 算 1，其它牌按点数计算，花色不计。
目标是通过加、减、乘、除和括号最终算出24。设计一个程序，输入4个数字（1~10），则列出所有可能计算
结果为24的方案。要求：
方案不能重复（加法乘法交换律等算不同方案）。
计算中局部可以为分数，结果为整数即可（如 3 3 7 7 算法： (3 + 3/7)*7）
如果没有找到方案输出：无解。
在某些可不用括号的地方不用括号(即去掉括号后等式的解不变)
待完善：
1)除数不能为零没考虑(不用考虑可正常运行)
*/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
int zuheshu(float s[],int n); // 组合数的函数
float zuhe[4]={0}; // 暂时存放组合
int sum=0; // 用于计数
// 动态分配n个float变量的数组
float * fsz(int n)
{
return (float *)malloc(sizeof(float)*n);
}
int zuhefu(); //符号组合
int yunsuan(float s[],char p[],int k0[],int k1[]); // 算式组合
float qiujie(float suanshi[],int n); // 算式求解
int hefa(float suanshi[],int r); // 算式正确性检查
float jianjie(float suanshi[],int r); // 算式简洁性检查
int fuhe=0; // 计数符合算式数
void main()
{
float s[4]={3,3,3,3},shu[4]={0};
printf("请输入四个数(0-9):\n");
for(int i=0;i<4;i++)
{
scanf("%f",&s[i]);
for(int j=i;j>0;j--)
{
if(s[j]<=s[j-1])
{
float s0=s[j-1];
s[j-1]=s[j];
s[j]=s0;
}
}
}
printf("四个数是:");
for(i=0;i<4;i++)
{
printf("%.0f ",s[i]);
}
printf("\n");
zuheshu(s,4);
printf("有%d个算式符合\n",fuhe);
}
// 组合数，并调用yunsuan
int zuheshu(float s[],int n)
{
if(n==1)
{
zuhe[4-n]=s[0];
zuhefu();
return 1;
}
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(i==0)
{
// 直接填入s[0],数组和候选数中去除该数,递归
zuhe[4-n]=s[i];
float *p=fsz(n-1);
int o=0;
for(int k=0;k<n;k++)
{
if(k!=i)
p[o++]=s[k];
}
zuheshu(p,n-1);
free(p);
}
else if(s[i]!=s[i-1])
{
// 直接填入s[0],数组和候选数中去除该数,递归
zuhe[4-n]=s[i];
float *p=fsz(n-1);
int o=0;
for(int k=0;k<n;k++)
{
if(k!=i)
p[o++]=s[k];
}
zuheshu(p,n-1);
free(p);
}
}
}
// 组合运算符号,并调用yunsuan
int zuhefu()
{
// 对操作符'+','—','*','/'组合
char opter[4]={'+','-','*','/'};
for(int h=0;h<4;h++) // 第一个操作符
{
for(int i=0;i<4;i++) // 第二个操作符
{
for(int j=0;j<4;j++) // 第三个操作符
{
char op[3]; // 放置操作符
op[0]=opter[h];
op[1]=opter[i];
op[2]=opter[j];
// 对括号组合
/* 0 1 1 1 2 2 2 3*/
int khzh[8][3]={{0,0,0},{0,0,1},{0,1,0},{1,0,0},{0,1,1},{1,0,1},{1,1,0},{1,1,1}}; // 正或反括号
for(int k=0;k<=3;k++)
{
switch(k)
{
case 0: // 有0个括号
{
yunsuan(zuhe,op,khzh[0],khzh[0]);
}
break;
case 1: // 有1个括号
{
for(int m=1;m<=3;m++) // 正括号
{
for(int n=1;n<=3;n++) //反括号
{//代码将算式组合，并判断正确性;其中(括号)010和100为错误组合,010和010无错误组合,001和100为错误组合,同时100和001可视做无括号应过滤（即正括号后接操作数,操作符,不能是操作数,反括号）
//正确组合有六组
if((m==2&&n==3)||(m==1&&n==2)||(m==3&&n==1)||(m==1&&n==3))
continue;
yunsuan(zuhe,op,khzh[m],khzh[n]);
}
}
}
break;
case 2: // 有2个括号
{
//代码将算式组合，并判断正确性;其中(括号)*1*和1**为错误组合，**1和*1*为错误组合，应过滤（即正括号后接操作数，操作符，不能是操作数，反括号）同时出现1**和**1也应视为0**和**0
//正确括法只有一种即101和101
yunsuan(zuhe,op,khzh[5],khzh[5]);
}
break;
case 3: //有3个括号,不可能
//利用khzu[7]代码将算式组合，并判断正确性(不正确)
break;
}
}
}
}
}
return 1;
}
// 对s[]中的四个数按照p[]和k[]中的运算符进行组合并调用qiujie()函数运算判断结果是否为24
int yunsuan(float s[],char p[],int k0[],int k1[])
{
float suanshi0[13]={'0'}; // 合成等式
int r=0; // 等式的长度
// 组合等式
for(int q=0;q<13;q++)
{
switch(q)
{
case 0:
{
if(k0[0]==1)
suanshi0[r++]='(';
}
break;
case 1:
{
suanshi0[r++]=s[0];
}
break;
case 2:
{
suanshi0[r++]=p[0];
}
break;
case 3:
{
if(k0[1]==1)
suanshi0[r++]='(';
}
break;
case 4:
{
suanshi0[r++]=s[1];
}
break;
case 5:
{
if(k1[0]==1)
suanshi0[r++]=')';
}
break;
case 6:
{
suanshi0[r++]=p[1];
}
break;
case 7:
{
if(k0[2]==1)
suanshi0[r++]='(';
}
break;
case 8:
{
suanshi0[r++]=s[2];
}
break;
case 9:
{
if(k1[1]==1)
suanshi0[r++]=')';
}
break;
case 10:
{
suanshi0[r++]=p[2];
}
break;
case 11:
{
suanshi0[r++]=s[3];
}
break;
case 12:
{
if(k1[2]==1)
suanshi0[r++]=')';
}
break;
}
}
float * suanshi=fsz(r); // 动态空间申请
for(int i=0;i<r;i++)
{
suanshi[i]=suanshi0[i];
}
// 组合算式的正确性检查
float f=hefa(suanshi,r);
if(f==0)
{
return 0;
}
// 组合算式的简洁性检查
f=jianjie(suanshi,r);
if(f==0)
{
return 0;
}
// 调用函数求解结果为24则输出等式
float sum0=qiujie(suanshi,r);
if(sum0==24)
{
fuhe++;
for(int t=0;t<r;t++)
{
if(suanshi[t]>10)
printf("%c",char(suanshi[t]));
else
printf("%0.0f",suanshi[t]);
}
printf("=%0.0f\n",sum0);
}
free(suanshi);
return 1;
}
// 算式正确性检查
int hefa(float suanshi[],int r)
{
float * p=&suanshi[0]; // 为当前指针
float * q=&suanshi[1]; // 为下一指针
int flag=1; // 等式正确标记
while(1)
{
if(*p==40) // 判断是否为'('
{
if((*q>=0)&&(*q<=9))
{
p++;
q++;
}
else
{
flag=0;
break;
}
}
if((*p>=0)&&(*p<=9)) // 判断是否为数
{
if((p-suanshi)>=(r-1))
{
break;
}
if(*q==')'||((*q>41)&&(*q<48))) // '+','-','*','/'在次范围内
{
p++;
q++;
}
else
{
flag=0;
break;
}
}
if(*p==41) // 判断是否为')'
{
if((p-suanshi)>=(r-1))
{
break;
}
if((*q>41)&&(*q<48)) // '+','-','*','/'在次范围内
{
p++;
q++;
}
else
{
flag=0;
break;
}
}
if((*p>41)&&(*p<48)) // // 判断是否为符号
{
if(*q==40||((*q>=0)&&(*q<=9)))
{
p++;
q++;
}
else
{
flag=0;
break;
}
}
}
return flag;
}
// 算式简洁性检查
float jianjie(float suanshi[],int r)
{
float re=1; // 是否括号不影响算式求解
float *p=&re,*q=&re;
int k=0; // 括号数目
int k1=0; // 运算符的个数
float r0=0; // '('前的运算符优先级
float r2=1; // 算式运算符优先级
float r1=0; // ')'后的运算符优先级
int r3=0;
for(int i=0;i<r;i++)
{
if(suanshi[i]=='(')
{
k++;
if(*p!='('||k==1)
{
p=&suanshi[i];
if(i!=0)
{
if(*(p-1)=='+'||*(p-1)=='-')
{
r0=1;
}
else if(*(p-1)=='*'||*(p-1)=='/')
{
r0=2;
}
if(*(p-1)=='-')
{
r0+=100;
}
else if(*(p-1)=='/')
{
r0+=1000;
}
}
}
}
else if(suanshi[i]==')')
{
if(k--==1)
{
q=&suanshi[i];
if(i!=r-1)
{
if(*(q+1)=='+'||*(q+1)=='-')
{
r1=1;
}
else if(*(q+1)=='*'||*(q+1)=='/')
{
r1=2;
}
}
//递归
re=jianjie(p+1,q-p-1); // 返回括号内的优先级
if(int(r0/100)>=1) // 括号'('外出现减号或除号
{
if((int(r0/100))==1&&(int(re/100))==1) // 括号'('外出现减号,括号内出现+或-
{
continue;
}
else if((int(r0/1000))==1&&(int(re/1000))==1) // 括号'('外出现除号,括号内出现*或/
{
continue;
}
}
if(int(re/100)==1)
re-=100;
if(int(re/1000)==1)
re-=1000;
if(int(r0/100)==1)
r0-=100;
else if(int(r0/1000)==1)
r0-=1000;
if(re==0)
return 0;
if(re>=r0&&re>=r1)
return 0;
}
}
else if(k==0)
{
if(suanshi[i]=='+'||suanshi[i]=='-')
{
r2=((r2*k1)+1)/(++k1);
r3=r3/10+1;
}
else if(suanshi[i]=='*'||suanshi[i]=='/')
{
r2=(r2*k1+2)/(++k1);
r3=r3%10+10;
}
}
}
if(r3%10==1)
r2+=100;
if(r3/10==1)
r2+=1000;
return r2;
}
// 调用函数求解结果为24则输出等式
float qiujie(float suanshi[],int n)
{
if(n==3)
{
float a=0;
switch(char(suanshi[1]))
{
case '+':
return (suanshi[0]+suanshi[2]);
case '-':
return (suanshi[0]-suanshi[2]);
case '*':
return (suanshi[0]*suanshi[2]);
case '/':
return (suanshi[0]/suanshi[2]);
}
}
// 过滤掉括号项
float pq='0';
float * p=&pq; // 指向算式的第一个正括号
float * q=&pq; // 指向算式的与第一个正括号配对的反括号
int k=0;
float suanshi1[7]={'0'}; // 除去括号后的算式
int s=0; // 用来记录suanshi1数组的长度
float sum=0; // 算式的值
for(int m=0;m<n;m++)
{
if(suanshi[m]=='(')
{
k++;
if((*p)!='(')
{
p=&suanshi[m];
}
continue;
}
if(suanshi[m]==')')
{
if(k--==1)
{
q=&suanshi[m];
suanshi1[s++]=qiujie(p+1,q-p-1);
p=&pq;
q=&pq;
}
continue;
}
if(k==0)
{
suanshi1[s++]=suanshi[m];
continue;
}
}
if(s==3)
{
sum=qiujie(suanshi1,s);
}
else
{
p=&suanshi1[0]; // 指向第一个数
q=&suanshi1[2]; // 只想第二个数
for(m=0;m<(s-1)/2;m++)
{
switch(char(suanshi1[2*m+1]))
{
case '+':
if((s-1)/2!=1&&(suanshi1[2*(m+1)+1]=='*'||suanshi1[2*(m+1)+1]=='/'))
{
*q=qiujie(p+2,3);
int ws=&suanshi1[s-1]-&suanshi1[2*(m+1)];
for(int w=1;w<=ws;w++)
{
if(((q+w+2)-(q+ws))>0)
{
*(q+w)=-1;
}
else
{
*(q+w)=*(q+w+2);
}
}
s=s-2;
m--;
}
else
{
if(m==0)
{
sum+=*p+*q;
}
else
{
sum+=*q;
}
p=p+2;
q=q+2;
}
break;
case '-':
if((s-1)/2!=1&&(suanshi1[2*(m+1)+1]=='*'||suanshi1[2*(m+1)+1]=='/'))
{
*q=qiujie(p+2,3);
int ws=&suanshi1[s-1]-&suanshi1[2*(m+1)];
for(int w=1;w<=ws;w++)
{
if(((q+w+2)-(q+ws))>0)
{
*(q+w)=-1;
}
else
{
*(q+w)=*(q+w+2);
}
}
s=s-2;
m=-1;
}
else
{
if(m==0)
sum+=*p-*q;
else
sum-=*q;
p=p+2;
q=q+2;
}
break;
case '*':
if(m==0)
sum+=(*p)*(*q);
else
sum*=*q;
p=p+2;
q=q+2;
break;
case '/':
if(m==0)
{
sum+=(*p)/(*q);
}
else
{
sum/=*q;
}
p=p+2;
q=q+2;
break;
}
}
}
return sum;
}
这个游戏有趣，肯定够，
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