C语言算24点

C语言24点的算法？~

　　下面是我自己写的一个程序:

　　我的解法是把这个问题分解成了两个子问题，首先求出4个数字的无重复全排列，放到一个数组里面，再对没一个排列情况，从头到尾穷举所有的四则运算情况。注意到除法是特殊的，我用x/y表示x除以y，用x|y表示x分之y。注意到，如果穷举的解得到-24的话，只需要把有减法的地方调换一下顺序就可以了，代码如下
　　/***********************************************************************************/
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　int index[4]={0,1,2,3};//used to generate subscription collection
　　int sub[4]; //used in p() only
　　float f[4]={8.0f,3.0f,3.0f,8.0f};//the 24 point numbers
　　float fs[24][4];//all possible permutaions of f
　　float tmp[4]; //used for buf
　　int g_number=0; //number of permutations
　　float RES[4];
　　char op[3];
　　void p(int idx){//求全排列的函数
　　if(idx==4){
　　for(int i=0;i<4;++i){tmp[i]=f[sub[i]];}
　　for(int g=0;g<g_number;++g){if(memcmp(fs[g],tmp,sizeof(float)*4)==0)return;}
　　for(int i=0;i<4;++i){fs[g_number][i]=f[sub[i]];}
　　g_number++;
　　return;
　　}
　　for(int i=0;i<4;++i){//make subscription collections
　　bool dupflag=false;
　　for(int j=0;j<idx;++j){if(sub[j]==i)dupflag=true;}
　　if(dupflag==true)continue;
　　sub[idx]=index[i];
　　p(idx+1);
　　}
　　}
　　void solve(int L){//对某个排列，递归求所有四则运算的结果，找到就退出
　　if(L==3){
　　if(fabs(fabs(RES[L])-24.0f)<0.01f){
　　printf("Found solution,RES=%f,((%d%c%d)%c%d)%c%d
",RES[L],
　　(int)f[0],op[0],
　　(int)f[1],op[1],
　　(int)f[2],op[2],
　　(int)f[3]);
　　exit(0);
　　}
　　return;
　　}
　　for(int j=0;j<5;++j){//j judges for operators
　　if(j==0){RES[L+1]=RES[L]+tmp[L+1];op[L]='+';solve(L+1);}
　　if(j==1){RES[L+1]=RES[L]-tmp[L+1];op[L]='-';solve(L+1);}
　　if(j==2){RES[L+1]=RES[L]*tmp[L+1];op[L]='*';solve(L+1);}
　　if(j==3&&tmp[L+1]!=0)
　　{RES[L+1]=RES[L]/tmp[L+1];op[L]='/';solve(L+1);}
　　if(j==4&&RES[L+1]!=0)
　　{RES[L+1]=tmp[L+1]/RES[L];op[L]='|';solve(L+1);}
　　}
　　}
　　int main(int argc,char* argv[]){//should avoid 0
　　f[0]=atoi(argv[1]);
　　f[1]=atoi(argv[2]);
　　f[2]=atoi(argv[3]);
　　f[3]=atoi(argv[4]);
　　p(0);
　　for(int i=0;i<g_number;++i){
　　memcpy(tmp,fs[i],sizeof(float)*4);
　　RES[0]=tmp[0];
　　for(int t=0;t<4;++t){ printf("%d,",(int)tmp[t]); }
　　printf("
");
　　solve(0);
　　}
　　printf("Found no solution :(
");
　　return 0;
　　}

　　----------编译运行，运行时的参数就是4个数字
　　g++ p.cpp && ./a.out 1 5 5 5
　　1,5,5,5,
　　Found solution,RES=-24.000000,((1/5)-5)*5
　　g++ p.cpp && ./a.out 8 3 3 8
　　8,3,3,8,
　　Found solution,RES=-24.000006,((8/3)-3)|8
　　上面这个解写出来就是
　　8
　　--------- = 24
　　3-(8/3)
　　主程序为了简化，省去了对输入的检查，楼主可以自己添加。

#include
using namespace std;
struct operation
{
int x;
int y;
int o;
}op[3];
bool co=false;
void g(int a[],int b[],int n,int i,int j)
{
int x,y;
for(x=0,y=1;x<n;x++)
{
if(x==i||x==j)continue;
b[y++]=a[x];
}
op[4-n].x=a[i];
op[4-n].y=a[j];
}
void f(int a[],int n)
{
int i,j,t,b[4];
if(n==1&&a[0]==24)co=true;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
for(j=i+1;j<n;j++)
{
for(t=1;t<=6;t++)
{
switch(t)
{
case 1:g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[i]+a[j];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
break;
case 2:g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[i]-a[j];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
break;
case 3:g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[i]*a[j];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
break;
case 4:
if(a[j]!=0&&a[i]%a[j]==0)
{
g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[i]/a[j];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
}
break;
case 5:g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[j]-a[i];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
break;
case 6:
if(a[i]!=0&&a[j]%a[i]==0&&a[j]>a[i])
{
g(a,b,n,i,j);
b[0]=a[j]/a[i];
op[4-n].o=t;
f(b,n-1);
if(co)return;
}
break;
}
}
}
}
}
void h(int a[],int n,int x,int y,int h)
{
int i,j,b[4];
bool bx=false,by=false;
for(i=0,j=0;i<n;i++)
{
if(a[i]==x&&bx==false)
{
bx=true;
continue;
}
if(a[i]==y&&by==false)
{
by=true;
continue;
}
b[j++]=a[i];
}
for(i=0;i<n-1;i++)a[i+1]=b[i];
a[0]=h;
}
void main()
{
int a[4],i,j;
cout<<"输入4个整数:";
for(i=0;i>a[i];
f(a,4);
if(co)
{
for(i=0;i<3;i++)
{
for(j=0;j<4-i;j++)cout<<a[j]<<" ";
cout<<"
运算 ";
switch(op[i].o)
{
case 1:cout<<op[i].x<<"+"<<op[i].y<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].x+op[i].y);
break;
case 2:cout<<op[i].x<<"-"<<op[i].y<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].x-op[i].y);
break;
case 3:cout<<op[i].x<<"*"<<op[i].y<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].x*op[i].y);
break;
case 4:cout<<op[i].x<<"/"<<op[i].y<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].x/op[i].y);
break;
case 5:cout<<op[i].y<<"-"<<op[i].x<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].y-op[i].x);
break;
case 6:cout<<op[i].y<<"/"<<op[i].x<<endl;
h(a,4-i,op[i].x,op[i].y,op[i].y/op[i].x);
break;
}
}
cout<<"24"<<endl;
}
else cout<<"不能算出24"<<endl;
}

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

char op[3], o[5]="+-*/";

float n[4], on[10];

int used[4] = {0}, top=0, tp=0, x;

void chk(float k);

void search24(int d);

float calc(float n1, float n2, char o);

void make(int i, float p, float q, char o, int d);

int main( void )

{

 printf("please input 4 card number:
");

    scanf("%f%f%f%f", &n[0], &n[1], &n[2], &n[3]);

    search24(0);

    printf("No answer.
");

    return 0;

}

void chk(float k)

{

    if( (tp != 3) || ( fabs(k-24.0) > 0.000001 )) //没有用完3个运算符或者结果不为24就退出.

  return;

    for(x=0; x<5; x+=2)                                            //这样设计是为了使3个选中的符号都可以得到输出.

        printf("%g%c%g=%g
", on[x], op[x/2], on[x+1],         //分析得到的.

                               calc(on[x], on[x+1], op[x/2]));

 system("pause");

    exit(0);

}

float calc(float n1, float n2, char o)

{

    switch(o){

        case '+': return (n1+n2);

        case '-': return (n1-n2);

        case '*': return (n1*n2);

        case '/': return (n1/n2);

  default: exit(0);

    }

}

void make(int i, float p, float q, char o, int d)

{

    if(fabs(q)>0.000001 || o!='/')   //除数不为0,或者为0的时候不能为除数.

        n[i] = calc(p, q, o);

    op[tp++] = o; 

 chk(n[i]);

    search24(d+1);

 tp--;    //因为是全是全局变量,所以在做试验性的循环递归问题时,如果失败,要在递归函数后面重新恢复回原来的值

}

void search24(int d)

{

    int i, j, k;

    float p, q;

    if(d>=3)    //控制递归深度,就是运算符的输出个数.

  return;

    for(i=0; i<4; i++)

        for(j=0; j<4; j++)

            if( (i!=j)&& (used[i]+used[j] == 0) ) //i!=j是防止重复,(used[i]+used[j] == 0)是防止又再匹配已经用过的j,

                                      //但是i可以新来.

   {

                used[j] = 1;   //j得到匹配之后,赋值为1,表示已经使用

    p=n[i];

    q=n[j];

                on[top++] = p;

    on[top++] = q;

                for(k=0; k<4; k++)  //运算符的循环试用.

                    make(i, p, q, o[k], d);

                n[i] = p;        //因为是全是全局变量,所以在做试验性的循环递归问题时,

    used[j] = 0;     //如果失败,要在递归函数后面重新恢复回原来的值

                top -= 2;        //

            }

}

出处:http://blog.sina.com.cn/s/blog_491de9d60100d5er.html

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