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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <cmath>
using namespace std;
//存放解集
vector<string> ivec;
// 第1个数和第2个数的值及表达式
double key1_2[6] = { 0 };
string exp1_2[6];
//第3个数和第4个数的值及表达式
double key3_4[6] = { 0 };
string exp3_4[6];
//第3个数和前2个数的值及表达式
double key12_3[6] = { 0 };
string exp12_3[6];
// 第4个数和前3个数的值及表达式
double key123_4[6] = { 0 };
string exp123_4[6];
// 前2个数和后2个数的值及表达式
double key12_34[6] = { 0 };
string exp12_34[6];
// 函数声明
int Permutation(int[], int[][4]);
void Calc(double, double, double[], string[], string, string);
void Work(int[], int[][4], int);
//主函数
int main()
{
int num[4] = { 0 };
int array[24][4] = { 0 };
int count = 0;
//读入数据
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
num[i]=rand()%13;
cout << num[i] << endl;
}
//待检测数据的数量
count = Permutation(num, array);
//求解24点
Work(num, array, 24);
// 对结果进行排序
sort(ivec.begin(), ivec.end());
// 去掉重复的解
vector<string>::iterator iter = unique(ivec.begin(), ivec.end());
// 输出解集
if (ivec.size() != 0)
{
cout << "该组数据的解集为:" << endl;
for (vector<string>::iterator it = ivec.begin(); it != iter; it++)
{
cout << *it << endl;
}
}
else
{
cout << "该组数据无解" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
//计算2个数，保存值及表达式
void Calc(double a, double b, double key[], string exp[], string expa, string expb)
{
key[0] = a + b;
exp[0] = '(' + expa + '+' + expb + ')'; //判断加法能否算出
key[1] = a - b;
exp[1] = '(' + expa + '-' + expb + ')'; //判断减法能否算出
key[2] = b - a;
exp[2] = '(' + expb + '-' + expa + ')';
key[3] = a * b;
exp[3] = '(' + expa + '*' + expb + ')'; //判断乘法能否算出
if (b > 0)
{
key[4] = a / b;
exp[4] = '(' + expa + '/' + expb + ')'; //判断除法能否算出
}
if (a > 0)
{
key[5] = b / a;
exp[5] = '(' + expb + '/' + expa + ')';
}
}
// 生成数据的排列组合
int Permutation(int num[], int array[][4])
{
int flag;
int k = 0;
int count = 0;
int i, j, m, n, s;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
for (j = 0; j < 4; j++)
{
for (m = 0; m < 4; m++)
{
for (n = 0; n < 4; n++)
{
if (i != j && i != m && i != n && j != m && j != n && m != n)
{
flag = 1;
for (s = 0; s < k; s++)
{
if (array[s][0] == num[i] && array[s][1] == num[j] && array[s][2] == num[m] && array[s][3] == num[n])
{
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
array[k][0] = num[i];
array[k][1] = num[j];
array[k][2] = num[m];
array[k][3] = num[n];
k++;
count++;
}
}
}
}
}
}
return count;
}
// 求解24点
void Work(int num[], int array[][4], int count)
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
char buffer[20];
string expa, expb;
// 转换第1个数字为表达式
_itoa(array[i][0], buffer, 10);
expa = buffer;
// 转换第2个数字为表达式
_itoa(array[i][1], buffer, 10);
expb = buffer;
// 计算第1个数和第2个数
Calc(array[i][0], array[i][1], key1_2, exp1_2, expa, expb);
//(((A,B),C),D)形式
for (int j = 0; j < 6; j++)
{
//转换第3个数字为表达式
_itoa(array[i][2], buffer, 10);
expb = buffer;
//计算第3个数和前2个数
Calc(key1_2[j], array[i][2], key12_3, exp12_3, exp1_2[j], expb);
for (int k = 0; k < 6; k++)
{
// 转换第4个数字为表达式
_itoa(array[i][3], buffer, 10);
expb = buffer;
// 计算第4个数和前3个数
Calc(key12_3[k], array[i][3], key123_4, exp123_4, exp12_3[k], expb);
for (int t = 0; t < 6; t++)
{
if (fabs(key123_4[t] - 24) < 1e-6)
{
ivec.push_back(exp123_4[t]);
}
}
}
}
// 转换第3个数字为表达式
_itoa(array[i][2], buffer, 10);
expa = buffer;
// 转换第4个数字为表达式
_itoa(array[i][3], buffer, 10);
expb = buffer;
// 计算第3个数和第4个数
Calc(array[i][2], array[i][3], key3_4, exp3_4, expa, expb);
//((A,B),(C,D))形式
for ( j = 0; j < 6; j++)
{
for (int k = 0; k < 6; k++)
{
// 计算前2个数和后2个数
Calc(key1_2[j], key3_4[k], key12_34, exp12_34, exp1_2[j], exp3_4[k]);
for (int t = 0; t < 6; t++)
{
if (fabs(key12_34[t] - 24) < 1e-6)
{
ivec.push_back(exp12_34[t]);
}
}
}
}
}
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