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最简单易懂的24点解法(Java实现)

时间:2019-10-14 22:45:40来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:66次「手机版」
 

24点

问题描述:给出4个[0,13]的数值,经过任意加减乘除后得到24.

思路:

假设四个数为a1,a2,a3,a4,其中四个符号为t1,t2,t3,t4。 我们先计算(a1 t1 a2)的得到计算结果a12,再让a12与a3进行t2运算。其余同理。这样我们就得到了一个计算公式:
    (((a1 t1 a2) t2 a3 )t3 a4)

而a1,a2,a3,a4不确定,我们需要得到4个数字的所有可能出现情况,即数字的排列组合。

  1. 总体流程图如下:

    Created with Raphaël 2.2.0开始得到数据排列组合列表得到每一列数据符号运算结果==24结束yesno

  2. 得到数据排列组合列表
private static ArrayList<int[]> Permutation(int[] a) {
		ArrayList<int[]> arrayList = new ArrayList<>();
		for (int i = 0; i < 4; i++) {             		//表示第一个下标的排列位置
			for (int j = 0; j < 4; j++) {				//表示第二个下标的排列位置
				if (i == j)										//这里的if语句都是用来去除重复的排列
					continue;
				for (int k = 0; k < 4; k++) {			//表示第三个下标的排列位置
					if (j == k || k == i)
						continue;
					for (int m = 0; m < 4; m++) {//表示第四个下标的排列位置
						if (m == k || m == j || m == i)
							continue;
						int[] b = new int[] { a[i], a[j], a[k], a[m] };
						//给出一个数组来保存这一次循环的排列再把它加到边长数组中
						arrayList.add(b);
					}
				}
			}
		}
		return arrayList;
	}
  1. 得到符号并放回结果

getNum(a,b,'+')//计算a+b同理其余也是

private static int getNum(int a, int b, char ch) {  // 
   	switch (ch) {
   	case '+':
   		return a + b;
   	case '-':
   		return a - b;
   	case '*':
   		return a * b;
   	case '/':
   		return a / b;
   	}
   	return 0;
   }
  1. 计算每一种排列的结果
	public static String getPoint24Answer(int[] num) {
   	char[] t = new char[] { '+', '-', '*', '/' };
   	//得到全排列
   	ArrayList<int[]> intlist = Permutation(num); 
   	//判断每一种排列的情况
   	for (int z = 0; z < intlist.size(); z++) {
   		int a[] = intlist.get(z);
   		for (int i = 0; i < 4; i++) {
   			//当符号为除号时,判断可不可以整除,如果不可以的就跳过这次循环,余下同理
   			if ((i == 3 && (a[0] % a[1] != 0 || a[1] % a[0] != 0))) {
   				break;
   			}
   			int a12 = getNum(a[0], a[1], t[i]);

   			for (int j = 0; j < 4; j++) {
   				if ((j == 3 && (a12 % a[2] != 0 || a[2] % a12 != 0))) {
   					break;
   				}

   				int a123 = getNum(a12, a[2], t[j]);

   				for (int k = 0; k < 4; k++) {
   					if ((k == 3 && (a123 % a[3] != 0 || a123 % a[3] != 0)))
   						break;

   					int a1234 = getNum(a123, a[3], t[k]);
   					if (a1234 == 24)
   						return "(((" + a[0] + t[i] + a[1] + ")" + t[j] + a[2] + ")" + t[k] + a[3] + ") = 24";
   				}
   			}
   		}
   	}
   	return null;
   }

全部的代码

package NoName;

import java.util.ArrayList;

public class Point24 {
   private static ArrayList<int[]> Permutation(int[] a) {
   	ArrayList<int[]> arrayList = new ArrayList<>();
   	for (int i = 0; i < 4; i++) {
   		for (int j = 0; j < 4; j++) {
   			if (i == j)
   				continue;
   			for (int k = 0; k < 4; k++) {
   				if (j == k || k == i)
   					continue;
   				for (int m = 0; m < 4; m++) {
   					if (m == k || m == j || m == i)
   						continue;
   					int[] b = new int[] { a[i], a[j], a[k], a[m] };
   					arrayList.add(b);
   				}
   			}
   		}
   	}
   	return arrayList;
   }

   private static int getNum(int a, int b, char ch) {
   	switch (ch) {
   	case '+':
   		return a + b;
   	case '-':
   		return a - b;
   	case '*':
   		return a * b;
   	case '/':
   		return a / b;
   	}
   	return 0;
   }

   public static String getPoint24Answer(int[] num) {
   	char[] t = new char[] { '+', '-', '*', '/' };
   	ArrayList<int[]> intlist = Permutation(num);
   	for (int z = 0; z < intlist.size(); z++) {
   		int a[] = intlist.get(z);
   		for (int i = 0; i < 4; i++) {
   			if ((i == 3 && (a[0] % a[1] != 0 || a[1] % a[0] != 0))) {
   				break;
   			}
   			int a12 = getNum(a[0], a[1], t[i]);

   			for (int j = 0; j < 4; j++) {
   				if ((j == 3 && (a12 % a[2] != 0 || a[2] % a12 != 0))) {
   					break;
   				}

   				int a123 = getNum(a12, a[2], t[j]);

   				for (int k = 0; k < 4; k++) {
   					if ((k == 3 && (a123 % a[3] != 0 || a123 % a[3] != 0)))
   						break;

   					int a1234 = getNum(a123, a[3], t[k]);
   					if (a1234 == 24)
   						return "(((" + a[0] + t[i] + a[1] + ")" + t[j] + a[2] + ")" + t[k] + a[3] + ") = 24";
   				}
   			}
   		}
   	}
   	return null;
   }

   public static void main(String[] args) {
   	System.out.println(getPoint24Answer(new int[] { 3, 4, 8, 10 }));
   }
}

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