我来帮你计算24点

背景

24点是一个非常有意思的纸牌游戏，我在大学的时候经常和那几个关系非常好的朋友同学一起去三三玩24点游戏，只是那美好的时光一去不复返。游戏规则是这样的：

将4张扑克正面放在桌面上，玩家使用简单的四则运算对四张牌进行计算，使得计算结果等于24，每张牌只能使用一次

那时候真的玩的不亦乐乎，cyy平时虽然傻里傻气的，但是玩24点真的一点都不含糊，总是很快就能得出答案。然后，为了能与之一战，我用C语言写了一个计算24点的程序。本来就不是计算机专业出身，所以当时写的代码虽然能够实现功能，但是代码风格太差，不忍卒睹。现在感慨往昔的日子，所以又用C++的代码重新写了一个。

24点计算原理

计算24点的原理并不复杂，因为是4个数字，3个运算符，所以总共要做3步运算。
第一步： 从 a,b,c,d 四个数字中选出a,b（任意两个）进行计算，得到e
第二步： 从c,d,e三个数字中选出c,d（任意两个）进行计算，得到f
第三步： e,f 进行计算，判断结果是否等于24

代码实现原理

因为只有4个数字，本来计算量就不大，所以我采用穷举递归的方式来实现，详情见实际代码

代码

#include <iostream>#include <cmath>#include <vector>std::vector<double> calcNums;std::vector<char>   calcOps;bool calc(std::vector<double> lst);void printSolution(){    std::cout << "=======================================" << std::endl;    for(int expr = 2; expr >= 0; --expr)    {        std::cout << "Step" << 3 - expr << ": " ;        std::cout << calcNums[expr * 3] << calcOps[expr] << calcNums[expr * 3 + 1] << "=" << calcNums[expr * 3 + 2] << std::endl;    }    std::cout << "=======================================" << std::endl;    //calcNums.clear();    //calcOps.clear();}void record(double num1, double num2, double num3, char op){    calcNums.push_back(num1);    calcNums.push_back(num2);    calcNums.push_back(num3);    calcOps.push_back(op);}bool try_add(std::vector<double> &lst,double &num1, double &num2){    lst.push_back(num1 + num2);    if(calc(lst))     {        record(num1,num2,num1+num2,'+');        return true;    }    else    {        lst.pop_back();        return false;    }}bool try_minus(std::vector<double> &lst,double &num1, double &num2){    lst.push_back(fabs(num1 - num2));    if(calc(lst))     {        if(num1 > num2) record(num1,num2,num1-num2,'-');        else    record(num2,num1,num2-num1,'-');        return true;    }    else    {        lst.pop_back();        return false;    }}bool try_times(std::vector<double> &lst,double &num1, double &num2){    lst.push_back(num1 * num2);    if(calc(lst))     {        record(num1,num2,num1*num2,'*');        return true;    }    else    {        lst.pop_back();        return false;    }}bool try_divide(std::vector<double> &lst,double &num1, double &num2){    lst.push_back(num1 / num2);    if(calc(lst))     {        record(num1,num2,num1 / num2,'/');        return true;    }    else lst.pop_back();    lst.push_back(num2 / num1);    if(calc(lst))     {        record(num2,num1,num2 / num1,'/');        return true;    }    else     {        lst.pop_back();        return false;    }}bool calc(std::vector<double> lst){    if(lst.size() > 1)    {        for(int i = 0; i < lst.size() - 1; ++i)        {            for(int j = i+1; j < lst.size(); ++j)            {                std::vector<double> newLst;                for(int k = 0; k < lst.size(); ++k)                {                    if(k != i && k != j)                    {                        newLst.push_back(lst[k]);                    }                }                if(try_add(newLst,lst[i],lst[j])   ||                    try_minus(newLst,lst[i],lst[j]) ||                    try_divide(newLst,lst[i],lst[j])||                    try_times(newLst,lst[i],lst[j]))                {                    return true;                }            }        }        return false;    }    else    {        return (fabs(lst[0] - 24) <= 0.0001);    }}int main(int argc, char** argv){    double nums[4] = {0};    std::cout << "Input 4 integers: ";    std::cin >> nums[0] >> nums[1] >> nums[2] >> nums[3];    std::vector<double> numbers;    for(int idx = 0; idx < 4; ++idx)    {        numbers.push_back(nums[idx]);    }    if(calc(numbers))    {        printSolution();    }    else    {        std::cout << "These 4 numbers CANNOT calculate to 24!" << std::endl;    }}

运行结果

最后

时光一逝永不回，往事只能回味