C++实现经典24点纸牌益智游戏

本文为大家分享了经典24点纸牌益智游戏的具体实现方法，供大家参考，具体内容如下

一．实验内容

24点游戏是经典的纸牌益智游戏。

常见游戏规则：

从扑克中每次取出4张牌。使用加减乘除，第一个能得出24者为赢。（其中，J代表11，Q代表12，K代表13，A代表1），按照要求编程解决24点游戏。
基本要求： 随机生成4个代表扑克牌牌面的数字字母，程序自动列出所有可能算出24的表达式，用擅长的语言（C/C++/Java或其他均可）实现程序解决问题。
1.程序风格良好(使用自定义注释模板)
2.列出表达式无重复。

二．算法设计思路

算法描述:

1.通过rand（）函数生成4个随机数
2.通过F（）函数进行递归调用
3.首先将数组A中的两个数进行运算，得到结果，然后通过递归调用将结果与下一个数字运算，得到结果再通过递归调用，与最后一个数进行运算
4.递归过程中，判断是否（n==1&&A[0]==24），满足条件则输出结果。最后通过count最终知道有多少种解法

三．代码实现

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#include<ctime>
using namespace std;

int n=4; //三次运算标记值
double A[4]={0}; //存储4个数字
char oper[4]={'+','-','*','/'}; //存储运算符
string B[4];
int count=0;
int F(int n){
//判断是否已完成三次运算
if(n==1){
if(A[0]==24) //判断结果是否为24
{
 cout<<B[0]<<endl; //如果是则输出B[0]里蕴含的整个表达式
 count++;
}
}

//递归实现
//从数组中任意取出两个数的组合
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=i+1;j<n;j++){
 double a,b;
 string x,y;
 a=A[i];
 b=A[j];
 A[j]=A[n-1]; //将最后一位数赋给A[j]  
 x=B[i];
 y=B[j];
 B[j]=B[n-1]; //最后一位数字放入B[j]中

//加法
 A[i]=a+b; //第一个空间保存前两个数的运算结果
 B[i]='('+x+'+'+y+')'; //将运算结果存入数组B中
 F(n-1);

//减法
 //考虑两种情况：1. a-b 2. b-a
 A[i]=a-b;
 B[i]='('+x+'-'+y+')';
 F(n-1);
 A[i]=b-a;
 B[i]='('+y+'-'+x+')';
 F(n-1);

//乘法
 A[i]=a*b;
 B[i]='('+x+'*'+y+')';
 F(n-1);

//除法
 //考虑两种情况：1. a/b 2. b/a 同时需要判断分母不为零
 if(b!=0){
 A[i]=a/b;
 B[i]='('+x+'/'+y+')';
 F(n-1);
 }

if(a!=0){
 A[i]=b/a;
 B[i]='('+y+'/'+x+')';
 F(n-1);
 }

//当以上四则运算的结果都不能满足条件时
 //进入下一个for循环之前, 需要将之前的i和j上的值都找回，即赋值
 A[i]=a;
 A[j]=b;
 B[i]=x;
 B[j]=y;
}
}
}

class RandNum{
public:
 RandNum(){
   srand(time(0));
 }
 double get(int begin = 0, int end = 1){
   return rand()％(end-begin+1)+begin;
 }
};

int main(void)
{
RandNum r;
 for (int i = 0; i < 4; i++) { //生成4个1~13之间的数字
   A[i]=r.get(1,13);  //将生成的数字存入数组A中
cout<<A[i]<<" ";
 }
 cout<<endl;
for(int i=0;i<4;i++){
if(A[i]==1) B[i]='A';
else if(A[i]==10) B[i]="10";
else if(A[i]==11) B[i]='J';
else if(A[i]==12) B[i]='Q';
else if(A[i]==13) B[i]='K';
else B[i]='0'+A[i];
}
F(n);
cout<<endl<<"总共有 "<<count<<" 种解法"<<endl;
return 0;
}

四．测试及运行结果

五．经验归纳

这次的程序设计采用了递归调用的方式，使得问题一步步化简，即每次都是两个数字进行运算，得到结果，结果再与下一个数字进行运算，直到满足终止条件，结束递归。递归这种思想虽然很好写出，但难以理解，尤其是对一些大型的算法。通过这次的程序设计，我对递归有了更深的认识。虽然递归的执行效率很低，但是有一些问题必须使用递归解决，因此我会在以后的程序设计中经常用到递归，提高对于递归的理解能力。

来源：https://blog.csdn.net/qq_43165874/article/details/89298294