本文实例为大家分享了java实现24点小游戏的具体代码，供大家参考，具体内容如下
程序设计要求：
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。
算法设计思路：
算法采用了穷举的方法，对所有数字和操作符进行组合，从而找到所有的情况。
刚开始将四个数进行分组排序。
算法中我采用了将四个数分为1种的，两种的（在两种中又分为两种数的个数分别为1和3的，个数分别为2和2的），三种的和四种的，将所有情况排序排了出来。
每次只运算2个数，然后将结果拿去进行下一次运算。刚开始有4个数，拿出两个数进行第一次运算，运算后得出三个数，然后在这三个数中再拿出两个进行第二次运算，运算后就有两个数了，第三次运算就是将这两个数进行计算，得出最后值，判断最后这个值是否为24，若为24，则输出表达式，若不是，则输出提示消息。
现在在这4个数确定位置的情况下，再来改变操作符，即每次2个数进行运算的时候，有4种情况。在下一次计算的时候同样有4种情况，最后一次计算（第3次）同理。这样就找到了所有解的情况。
算法流程图为：
下面是代码：
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package game;
import java.util.arraylist; import java.util.hashmap; import java.util.map; import java.util.random;
public class compute { //定义随机产生的四个数 static int number[] = new int [ 4 ]; //转换后的num1，num2,num3,num4 static int m[]= new int [ 4 ]; static string n[] = new string[ 4 ]; //用来判断是否有解 static boolean flag = false ; //存放操作符 static char [] operator = { '+' , '-' , '*' , '/' }; private static object key;
public static void main(string[] args){ random rand = new random(); system.out.println( "下列给出四个数字，使用+，-，*，/进行计算使最后计算结果为24" ); 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]); } system.out.println( "可能的结果有：" ); calculate();
}
//给定2个数和指定操作符的计算 public static int calcute( int count1, int count2, char operator) { if (operator == '+' ) { return count1 + count2; } else if (operator == '-' ) { return count1 - count2; } else if (operator == '*' ) { return count1 * count2; } else if ((operator == '/' )&& (count2 != 0 ) && (count1%count2== 0 )) { return count1 / count2; } else { return - 1 ; } }
//计算生成24的函数 public static void calculate(){
map<integer, integer> map = new hashmap<integer, integer>(); //存放数字，用来判断输入的4个数字中有几个重复的，和重复的情况 for ( int i = 0 ; i < number.length; i++) { if (map.get(number[i]) == null ){ map.put(number[i], 1 ); } else { map.put(number[i], map.get(number[i]) + 1 ); } } if (map.size() == 1 ){ //如果只有一种数字，此时只有一种排列组合，如5，5，5，5 calculation(number[ 0 ], number[ 1 ],number[ 2 ],number[ 3 ]); } else if (map.size()== 2 ){ //如果只有2种数字，有2种情况，如1,1,2,2和1,1,1,2 int index = 0 ; //用于数据处理 int state = 0 ; //判断是哪种情况 for (integer key : map.keyset()) { if (map.get(key) == 1 ){ //如果是有1个数字和其他3个都不同，将number变为 number[0]=number[1]=number[2]， //将不同的那个放到number[3]，方便计算 number[ 3 ] = key; state = 1 ; } else if (map.get(key)== 2 ){ //如果是两两相同的情况，将number变为number[0]=number[1],number[2]=number[3]的情况 number[index++]=key; number[index++]=key; } else { number[index++]=key; } } //列出2种情况的所有排列组合，并分别计算 if (state == 1 ){ calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); } if (state== 0 ){ calculation(number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); } } else if (map.size()== 3 ){ //有3种数字的情况 int index = 0 ; for (integer key : map.keyset()) { if (map.get(key) == 2 ){ //将相同的2个数字放到number[2]=number[3] number[ 2 ] = key; number[ 3 ] = key; } else { number[index++] = key; } } //排列组合，所有情况 calculation(number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 3 ]); } else if (map.size() == 4 ){ //4个数都不同的情况 calculation(number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 2 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 2 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 2 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 2 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 2 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 2 ],number[ 3 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 2 ],number[ 0 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 2 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 0 ],number[ 3 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 3 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 1 ],number[ 3 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 2 ],number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 1 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 0 ],number[ 2 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 0 ],number[ 2 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 1 ],number[ 2 ],number[ 0 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 2 ],number[ 0 ],number[ 1 ]); calculation(number[ 3 ],number[ 2 ],number[ 1 ],number[ 0 ]); } if (flag== false ) system.out.println( "这四张牌面数字无法经过运算得到24！" ); }
public static void calculation( int num1, int num2, int num3, int num4){
for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++){ //第1次计算，先从四个数中任意选择两个进行计算 char operator1 = operator[i]; int firstresult = calcute(num1, num2, operator1); //先选第一，和第二个数进行计算 int midresult = calcute(num2, num3, operator1); //先选第二和第三两个数进行计算 int tailresult = calcute(num3,num4, operator1); //先选第三和第四俩个数进行计算 for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++){ //第2次计算，从上次计算的结果继续执行，这次从三个数中选择两个进行计算 char operator2 = operator[j]; int firstmidresult = calcute(firstresult, num3, operator2); int firsttailresult = calcute(num3,num4,operator2); int midfirstresult = calcute(num1, midresult, operator2); int midtailresult= calcute(midresult,num4,operator2); int tailmidresult = calcute(num2, tailresult, operator2); for ( int k = 0 ; k < 4 ; k++){ //第3次计算，也是最后1次计算，计算两个数的结果，如果是24则输出表达式 char operator3 = operator[k]; //在以上的计算中num1，num2,num3,num4都是整型数值，但若要输出为带有a，j,q,k的表达式，则要将这四个数都变为string类型，下同 if (calcute(firstmidresult, num4, operator3) == 24 ){ m[ 0 ]=num1; m[ 1 ]=num2; m[ 2 ]=num3; m[ 3 ]=num4; for ( int p= 0 ;p< 4 ;p++){ if (m[p]== 1 ){ n[p]= "a" ;} if (m[p]== 2 ){ n[p]= "2" ;} if (m[p]== 3 ){ n[p]= "3" ;} if (m[p]== 4 ){ n[p]= "4" ;} if (m[p]== 5 ){ n[p]= "5" ;} if (m[p]== 6 ){ n[p]= "6" ;} if (m[p]== 7 ){ n[p]= "7" ;} if (m[p]== 8 ){ n[p]= "8" ;} if (m[p]== 9 ){ n[p]= "9" ;} if (m[p]== 10 ){ n[p]= "10" ;} if (m[p]== 11 ){ n[p]= "j" ;} if (m[p]== 12 ){ n[p]= "q" ;} if (m[p]== 13 ){ n[p]= "k" ;} } system.out.println( "((" + n[ 0 ] + operator1 + n[ 1 ] + ")" + operator2 + n[ 2 ] + ")" + operator3 + n[ 3 ]); flag = true ; //若有表达式输出，则将说明有解，下同 } if (calcute(firstresult, firsttailresult, operator3) == 24 ){ system.out.println( "(" + n[ 0 ] + operator1 + n[ 1 ] + ")" + operator3 + "(" + n[ 2 ] + operator2 + n[ 3 ] + ")" ); flag = true ; } if (calcute(midfirstresult, num4, operator3) == 24 ){ m[ 0 ]=num1; m[ 1 ]=num2; m[ 2 ]=num3; m[ 3 ]=num4; for ( int p= 0 ;p< 4 ;p++){ if (m[p]== 1 ){ n[p]= "a" ;} if (m[p]== 2 ){ n[p]= "2" ;} if (m[p]== 3 ){ n[p]= "3" ;} if (m[p]== 4 ){ n[p]= "4" ;} if (m[p]== 5 ){ n[p]= "5" ;} if (m[p]== 6 ){ n[p]= "6" ;} if (m[p]== 7 ){ n[p]= "7" ;} if (m[p]== 8 ){ n[p]= "8" ;} if (m[p]== 9 ){ n[p]= "9" ;} if (m[p]== 10 ){ n[p]= "10" ;} if (m[p]== 11 ){ n[p]= "j" ;} if (m[p]== 12 ){ n[p]= "q" ;} if (m[p]== 13 ){ n[p]= "k" ;} } system.out.println( "(" + n[ 0 ] + operator2 + "(" + n[ 1 ] + operator1 + n[ 2 ] + "))" + operator3 + n[ 3 ]); flag = true ; } if (calcute(num1,midtailresult, operator3) == 24 ){ m[ 0 ]=num1; m[ 1 ]=num2; m[ 2 ]=num3; m[ 3 ]=num4; for ( int p= 0 ;p< 4 ;p++){ if (m[p]== 1 ){ n[p]= "a" ;} if (m[p]== 2 ){ n[p]= "2" ;} if (m[p]== 3 ){ n[p]= "3" ;} if (m[p]== 4 ){ n[p]= "4" ;} if (m[p]== 5 ){ n[p]= "5" ;} if (m[p]== 6 ){ n[p]= "6" ;} if (m[p]== 7 ){ n[p]= "7" ;} if (m[p]== 8 ){ n[p]= "8" ;} if (m[p]== 9 ){ n[p]= "9" ;} if (m[p]== 10 ){ n[p]= "10" ;} if (m[p]== 11 ){ n[p]= "j" ;} if (m[p]== 12 ){ n[p]= "q" ;} if (m[p]== 13 ){ n[p]= "k" ;} } system.out.println( " " + n[ 0 ] + operator3 + "((" + n[ 1 ] + operator1 + n[ 2 ] + ")" + operator2 + n[ 3 ] + ")" ); flag = true ; } if (calcute(num1,tailmidresult,operator3) == 24 ){ m[ 0 ]=num1; m[ 1 ]=num2; m[ 2 ]=num3; m[ 3 ]=num4; for ( int p= 0 ;p< 4 ;p++){ if (m[p]== 1 ){ n[p]= "a" ;} if (m[p]== 2 ){ n[p]= "2" ;} if (m[p]== 3 ){ n[p]= "3" ;} if (m[p]== 4 ){ n[p]= "4" ;} if (m[p]== 5 ){ n[p]= "5" ;} if (m[p]== 6 ){ n[p]= "6" ;} if (m[p]== 7 ){ n[p]= "7" ;} if (m[p]== 8 ){ n[p]= "8" ;} if (m[p]== 9 ){ n[p]= "9" ;} if (m[p]== 10 ){ n[p]= "10" ;} if (m[p]== 11 ){ n[p]= "j" ;} if (m[p]== 12 ){ n[p]= "q" ;} if (m[p]== 13 ){ n[p]= "k" ;} } system.out.println( " " + n[ 0 ] + operator3 + "(" + n[ 1 ] + operator2 + "(" + n[ 2 ] + operator1 + n[ 3 ] + "))" ); flag = true ; } } } } } } |
运行及测试截图：
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。
原文链接：https://blog.csdn.net/WendyRay/article/details/82891624