24点问题（C语言）

程序员文章站 2022-03-31 20:44:25
...
自己写的关于24点问题求解问题的C语言程序，有重复，有遗漏，程序有待更新。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<math.h>
/*
     程序要解决的问题：24点问题求解（就是给你四个数，这四个数取值范围是1-13，经过合适的运算算出24)
     程序缺陷：1、有重复
              2、有遗漏
*/

char show_sign(int m)
{
    if (m==0) return '+';
    if (m==1) return '-';
    if (m==2) return '*';
    if (m==3) return '/';
}

void exchange (double *a,double *b)
{
    double temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}

/*
     函数目的：实现size+1个数的加减乘除运算(仅限不带括号的情况）
     函数参数：int *sign 一维数组表示运算符：0~+,1~-,2~*,3~/ 包含三个元素，分别表示为第一、第二、第三位后面的运算符，如1+2-3*4,则sign[0]=0，sign[1]=1,sign[2]=3;
               double *p 一维数组表示传进去的四个数，如若要计算 1+2-3*4,则p[0]=1，p[1]=2,p[2]=3,p[3]=4;
               int size  表示运算符的数量
     函数返回值：这size+1个数经过运算后的的结果
*/
double None_KuoHao(int *sign,double *p,int size)
{
    double result;
    double Input[4];
    int i;
    int index=0,flag=0;
    for (i=0;i<4;i++)
    {
        Input[i]=p[i];
    }
    for (i=0;i<size;i++)
    {
        if (sign[i]==2&&flag==1) Input[index]*=Input[i+1];
        if (sign[i]==3&&flag==1) Input[index]/=Input[i+1];
        if (sign[i]==2&&flag==0) {index=i;flag=1;Input[index]*=Input[i+1];}
        if (sign[i]==3&&flag==0) index=i,flag=1,Input[index]/=Input[i+1];
        if (sign[i]<2) flag=0;
    }
    for(i=0;i<size;i++)
    {
        if(i==0) result=Input[0];
        if (sign[i]==0) result+=Input[i+1];
        if (sign[i]==1) result-=Input[i+1];
    }
    return result;
}
/*
函数目的：进行（a#b#c）#d形式运算（#代表运算符）
函数参数:一个double型数组p1，里面存储着四个数abcd
        一个int型数组sign，代表运算符,0~+，1~-，2~*，3~/
 函数返回值：四个数经过运算后若与24相等，返回1
            若不相等返回0
*/
int Kuohao1(double *p1,int *sign)
{
    double *p;
    int i;
    p=(double*)malloc(sizeof(double)*4);
    for (i=0;i<4;i++)
    {
        p[i]=p1[i];
    }
    for (i=0;i<2;i++)
    {
        if (sign[i]==0) p[0]+=p[i+1];
        if (sign[i]==1) p[0]-=p[i+1];
    }
    if (sign[i]==2) p[0]*=p[i+1];
    if (sign[i]==3) p[0]/=p[i+1];
    if (fabs(p[0]-24.0)<0.0001) {free(p);return 1;}
    else {free(p);return 0;}
}
/*
函数目的：进行（a#b)#(c#d)形式运算（#代表运算符）
函数参数:一个double型数组p2，里面存储着四个数abcd
        一个int型数组sign，代表运算符,0~+，1~-，2~*，3~/
 函数返回值：四个数经过运算后若与24相等，返回1
            若不相等返回0
 */
int Kuohao2(double *p2,int *sign)
{
    double *p;
    int i;
    p=(double*)malloc(sizeof(double)*4);
    for (i=0;i<4;i++)
    {
        p[i]=p2[i];
    }
    if(sign[0]==0) p[0]+=p[1];
    if(sign[0]==1) p[0]-=p[1];
    if(sign[2]==0) p[2]+=p[3];
    if(sign[2]==1) p[2]-=p[3];
    if (p[2]==0)                              //除数不能是0
    {
    	free(p);
    	return 0;
    }
    if (sign[1]==2) p[0]*=p[2];
    if (sign[1]==3) p[0]/=p[2];
    if (fabs(p[0]-24.0)<0.0001) {free(p);return 1;}
    else {free(p);return 0;}
}
/*
函数目的：进行（a#b)#c#d形式运算（#代表运算符）
函数参数:一个double型数组p3，里面存储着四个数abcd
        一个int型数组sign，代表运算符,0~+，1~-，2~*，3~/
 函数返回值：四个数经过运算后若与24相等，返回1
            若不相等返回0
 */
int Kuohao3(double *p3,int *sign)
{
    double *p;
    p=(double*)malloc(sizeof(double)*4);
    int i;
    for (i=0;i<4;i++)
    {
        p[i]=p3[i];
    }
    if(sign[0]==0) p[0]+=p[1],p[1]=p[0];
    if(sign[0]==1) p[0]-=p[1],p[1]=p[0];
    if (fabs(None_KuoHao(sign+1,p+1,2)-24.0)<0.0001)
     {
     	free(p);
     	return 1;
     }
    else
     {	
     	free(p);
     	return 0;
     }
}
/*
函数目的：进行a#(b#c)#d形式运算（#代表运算符）
函数参数:一个double型数组p1，里面存储着四个数abcd
        一个int型数组sign，代表运算符,0~+，1~-，2~*，3~/
 函数返回值：四个数经过运算后若与24相等，返回1
            若不相等返回0
 */
int Kuohao4(double *p4,int *sign1)
{
    double *p;
    p=(double*)malloc(sizeof(double)*4);
    int *sign=(int*)malloc(sizeof (int)*3);
    int i;
    for (i=0;i<4;i++)
    {
        p[i]=p4[i];
    }
    for (i=0;i<3;i++)
    {
        sign[i]=sign1[i];
    }
    if(sign[1]==0) p[1]+=p[2],p[2]=p[3];
    if(sign[1]==1) p[1]-=p[2],p[2]=p[3];
    sign[1]=sign[2];
    if (p[1]==0&&sign[0]=3)                     //除数不能是0
    {
    	free(p),free(sign);
     	return 0;
     }
    if (fabs(None_KuoHao(sign,p,2)-24.0)<0.0001) 
    {
    	free(p),free(sign);
    	return 1;
    }
    else
     {
     	free(p),free(sign);
     	return 0;
     }
}
/*
      函数目的：将输入的四个数进行全排列，并且计算每一种排列经过运算后的结果，若为24将其打印出来
      函数参数：double *p 表示传入的几个数
                int m    对后面m个元素进行全排
                int size 表示进行全排数字的个数
     返回值：  无
*/

void quanpai(double *p,int m,int size)
{
    int i,j,count=0;
    double result=0;
    int sign[4];
    if(m==1)
    {
        for (j=0;j<64;j++)              //表示符号所有情况
        {
            sign[0]=j%4;
            sign[1]=(j/4)%4;
            sign[2]=(j/4/4)%4;
            result=None_KuoHao(sign,p,size-1);
            if (fabs(result-24.0)<0.0001)
            {
                printf("%.0lf%c%.0lf%c%.0lf%c%.0lf=24\n",p[0],show_sign(sign[0]),p[1],show_sign(sign[1]),p[2],show_sign(sign[2]),p[3]);
            }
        }
        for(j=0;j<8;j++)                
        {
            sign[0]=j%2;
            sign[1]=j/2%2+2;                
            sign[2]=j/2/2%2;
            if (Kuohao2(p,sign)==1) printf("(%.0lf%c%.0lf)%c(%.0lf%c%.0lf)=24\n",p[0],show_sign(sign[0]),p[1],show_sign(sign[1]),p[2],show_sign(sign[2]),p[3]);
        }
        for(j=0;j<8;j++)
        {
            sign[0]=j%2;
            sign[1]=j/2%2;
            sign[2]=j/2/2%2+2;
            if (Kuohao1(p,sign)==1) printf("(%.0lf%c%.0lf%c%.0lf)%c%.0lf=24\n",p[0],show_sign(sign[0]),p[1],show_sign(sign[1]),p[2],show_sign(sign[2]),p[3]);
        }
        for(j=0;j<16;j++)
        {
            sign[0]=j%2;
            sign[1]=j/2%2+2;
            sign[2]=j/2/2%4;
            if (Kuohao3(p,sign)==1) printf("(%.0lf%c%.0lf)%c%.0lf%c%.0lf=24\n",p[0],show_sign(sign[0]),p[1],show_sign(sign[1]),p[2],show_sign(sign[2]),p[3]);
        }
        for (j=0;j<8;j++)
        {
            sign[0]=3;
            sign[1]=j%2;
            sign[2]=j/2%4;
            if (Kuohao4(p,sign)==1) printf("%.0lf%c(%.0lf%c%.0lf)%c%.0lf=24\n",p[0],show_sign(sign[0]),p[1],show_sign(sign[1]),p[2],show_sign(sign[2]),p[3]);
        }
    }
    else{
        for(i=size-m;i<size;i++)
        {
            exchange(&p[size-m],&p[i]);
            quanpai(p,m-1,size);
            exchange(&p[size-m],&p[i]);
        }
    }
}

double *input(void)
{
    int i;
    double *p=(double *)malloc(sizeof (double)*4);
    for(i=0;i<4;i++)
        scanf("%lf",&p[i]);
    return p;
}

int main()
{
     double *p;
     int sign[3];
     int m;
     while(1){
     printf("please input four number:");
     p=input();
     quanpai(p,4,4);
     printf("do you want try again? Yes:1 No:0");
     scanf("%d",&m);
     if (m==0) break;
     }
}
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