JAVA 24点游戏
题目：24点游戏
题目分析：
采用判断是否是24，四张牌用a,b,c,d来代替，中间连接的运算符有3个，中间连接的运算符op1,op2，op3；a op1 b op2 c op3 d表达式，为了简化问题，先4张牌的顺序不变，运算符4种，表达式组合情况有64种，4*4*4 = 64；加上括号之后的情况，5种情况
1、(（a op1 b）op2 c)op3 d
2、（a op1 b）op2 (c op3 d)
3、（a op1 (b op2 c)op3 d）
4、a op1((b op2 c) op3 d)
5、a op1 (b op2(c op3 d))
两种情况综合，每次是给4张牌，构成表达式64*5=320，找到计算结果为24的，然后打印
算法设计：
源代码：
package TwentyFour;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
/*
* 扑克牌二十四点：任意给4张扑克牌，只能够用加、减、乘、除以及适当的括号连接四张牌。
* 无论顺序，使计算结果为24，或者宣布无解。每张牌必须运算，并且只能运算一次。
* A，J，Q，K可设置为1，11，12，13
* */
public class TwentyFour
{
static char op[] = { '#', '+', '-', '*', '/' };// 存储运算符
// 定义随机产生的四个数
static int number[] = new int[4];
// 计算x op y的值
static float cal(float x, float y, int op)
{
float result = 0;
switch (op)
{
case 1:
result = x + y;
break;
case 2:
result = x - y;
break;
case 3:
result = x * y;
break;
case 4:
result = x / y;
break;
}
return result;
}
// 1计算(（a op1 b）op2 c)op3 d表达式
static float cal_expression1(float i, float j, float k, float t, int op1, int op2, int op3)
{
float r1, r2, r3;
r1 = cal(i, j, op1);
r2 = cal(r1, k, op2);
r3 = cal(r2, t, op3);
return r3;
}
// 2计算（a op1 b）op2 (c op3 d)表达式
static float cal_expression2(float i, float j, float k, float t, int op1, int op2, int op3)
{
float r1, r2, r3;
r1 = cal(i, j, op1);
r2 = cal(k, t, op3);
r3 = cal(r1, r2, op2);
return r3;
}
// 3、（a op1 (b op2 c)op3 d）
static float cal_expression3(float i, float j, float k, float t, int op1, int op2, int op3)
{
float r1, r2, r3;
r1 = cal(j, k, op2);
r2 = cal(i, r1, op1);
r3 = cal(r2, t, op3);
return r3;
}
// 4、a op1((b op2 c) op3 d)
static float cal_expression4(float i, float j, float k, float t, int op1, int op2, int op3)
{
float r1, r2, r3;
r1 = cal(j, k, op2);
r2 = cal(r1, t, op3);
r3 = cal(i, r2, op1);
return r3;
}
// 5、a op1 (b op2(c op3 d))
static float cal_expression5(float i, float j, float k, float t, int op1, int op2, int op3)
{
float r1, r2, r3;
r1 = cal(k, t, op3);
r2 = cal(j, r1, op2);
r3 = cal(i, r2, op1);
return r3;
}
// 求24点，
static int get(int i, int j, int k, int t)
{
int op1, op2, op3;
int flag = 0;// 是否得到24标志，0表示未得到
// 穷举未加括号的64个表达式
for (op1 = 1; op1 <= 4; op1++)
for (op2 = 1; op2 <= 4; op2++)
for (op3 = 1; op3 <= 4; op3++)
{
// 调用表达式1计算方法
if (cal_expression1(i, j, k, t, op1, op2, op3) == 24)
{// 得到24，输出标志
System.out.println("((" + i + op[op1] + j + ")" + op[op2] + k + ")" + op[op3] + t + "=24");
flag = 1;
}
// 调用表达式2计算方法（a op1 b）op2 (c op3 d)
if (cal_expression2(i, j, k, t, op1, op2, op3) == 24)
{// 得到24，输出标志
System.out.println("(" + i + op[op1] + j + ")" + op[op2] + "(" + k + op[op3] + t + ")=24");
flag = 1;
}
// 调用表达式3计算方法（a op1 (b op2 c)op3 d）
if (cal_expression3(i, j, k, t, op1, op2, op3) == 24)
{// 得到24，输出标志
System.out.println("(" + i + op[op1] + "(" + j + op[op2] + k + ")" + op[op3] + t + ")=24");
flag = 1;
}
// 调用表达式4计算方法a op1((b op2 c) op3 d)
if (cal_expression4(i, j, k, t, op1, op2, op3) == 24)
{// 得到24，输出标志
System.out
.println("(" + i + op[op1] + "((" + j + op[op2] + k + ")" + op[op3] + t + ")" + ")=24");
flag = 1;
}
// 调用表达式5计算方法a op1 (b op2(c op3 d))
if (cal_expression5(i, j, k, t, op1, op2, op3) == 24)
{// 得到24，输出标志
System.out.println(
"(" + i + op[op1] + "(" + j + op[op2] + "(" + k + op[op3] + t + ")" + ")" + ")=24");
flag = 1;
}
}
return flag;
}
// 随机生成四个数
public static void Random(int[] p)
{
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
number[i] = rand.nextInt(13) + 1;// 随机生成四个int型数
if (number[i] == 1)
{
System.out.println("A");// 如果随机生成的数为1，则显示为扑克牌牌面中的A
} else if (number[i] == 11)
{
System.out.println("J");// 如果随机生成的数为11，则显示为扑克牌牌面中的J
} else if (number[i] == 12)
{
System.out.println("Q");// 如果随机生成的数为12，则显示为扑克牌牌面中的Q
} else if (number[i] == 13)
{
System.out.println("K");// 如果随机生成的数为13，则显示为扑克牌牌面中的K
} else
{
System.out.println(number[i]);
}
}
}
public static void main(String[] args)
{
int c;
Scanner scn = new Scanner(System.in);
System.out.println("--------------------------------------------");
System.out.println("*******24点纸牌游戏******");
System.out.println("--------------------------------------------");
do
{
System.out.println("随机生成的纸牌为：\n");
Random(number);// 函数调用
if (get(number[0], number[1], number[2], number[3]) == 1)
;
else
System.out.println("对不起，这四个数得不到24");
System.out.println("1.继续游戏 2.结束\n");
c = scn.nextInt();
} while (c == 1);
}
}
调试：在运算的规程中，发现有一部分是自己算错误，如下图中的（（11-1）-12）/5=24；
利用测试函数，设置断点，进行单步调试
发现变量栏里的op1,p2,op3正确，但输出不正确，发现两者不对应，改错
结果与测试：
结果：
测试代码：
public static void main(String[] args)
{
int i, j, k, t;
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入四个数（1~13）：");
do
{
i = in.nextInt();
j = in.nextInt();
k = in.nextInt();
t = in.nextInt();
if (i < 1 || i > 13 || j < 1 || j > 13 || k < 1 || k > 13 || t < 1 || t > 13)
System.out.println("输入错误，请重新输入");
} while (i < 1 || i > 13 || j < 1 || j > 13 || k < 1 || k > 13 || t < 1 || t > 13);
if (get(i, j, k, t) == 1)
;
else
System.out.println("对不起，这四个数得不到24");
}测试结果：