24点程序设计报告

24点游戏一、课题内容和要求本课题是要求设计一个程序，要求用户输入1-10的整数后能够判断是否可以得出结果24。

若可以则输出表达式，若不可以显示无解。

并且能够判断用户输入的四个数字是否满足要求为1-10整数。

并且要求程序界面美观人性化。

提高要求：能够过滤相同的计算，减少程序计算次数。

并且能够输出非整数，并且以文件形式保存显示结果。

二、需求分析除main函数外，主要调用的程序有三个，分别是suan函数，panduan函数以及chuli 函数。

其中suan函数要能进行符号运算函数，通过suan函数决定四个数字之间插入的符号。

Panduan函数是通过固定好每种情况的括号位置并调用sun函数进行运算判断，看是否有能得出24的算式。

若有就将其打印。

Chuli函数的作用在于将输入的四个数进行排列组合，每定下一种排列方式后就调用panduan函数（其中再调用suan函数）。

并且控制不出现相同的算式。

考虑到界面友好以及程序的人性化，要实现每次处理后询问是否继续的功能。

并且通过判断语句控制每次输入的数字在要求范围内才可继续计算，否则给以相应提示。

使用文件实现存储要求。

三、概要设计除main函数外，主要调用的程序有三个，分别是suan函数，panduan函数以及chuli 函数。

首先输入四个数，然后进行相应判断，当满足是1-10的整数这个条件时，会调用chuli函数，若不满足就会给出相应提示。

Chuli函数根据用户输入的4个数进行尝试，并且避免相同的数重复尝试。

如果当前元素没有与第一个.第二个和第三个元素重复时调用panduan函数。

Panduan函数中嵌套suan函数。

通过suan函数确定四个数间的三个运算符，并且在判断函数里确定好了几种不同的括号位置，即调用到判断函数时，所输入的四个数的每一种排序安插上相应的括号和运算符，然后计算结果。

用户输入的数有解，给标记pan_duan赋值1。

此时使用chuli函数结束后能判断是否用户输入的四个数有解，若有解，则会输出相应的算式，若误解则会给以相应的提示。

其中suan函数具体来说就是符号运算函数，通过suan函数决定四个数字之间插入的符号。

定义int jishu[i]记录第i个尝试的符号, 0为‘+’，1为‘-’，2为‘*’，3为‘/ ’，char fu[4]; //fu[]存储满足条件的符号。

而Panduan函数是通过固定好每种情况的括号位置并调用sun函数进行运算判断，看是否有能得出24的算式。

若有就将其打印。

考虑到界面友好以及程序的人性化，要实现每次处理后询问是否继续的功能。

并且通过判断语句控制每次输入的数字在要求范围内才可继续计算，否则给以相应提示。

其中每次进行panduan函数是会有相应的写入文件操作fp1=fopen("result.txt","a"); itoa((int)a,m1,10);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);等操作。

其中itoa是将数字转换为字符串来输出。

这样每次进行一次判断函数后若有解就会输出到相应的文件中来保存。

四、源程序代码#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>float num[4][4]; //num[][]存储已经尝试过的的数char fu[4]; //fu[]存储满足条件的符号int jishu[4];//jishu[i]记录第i个尝试的符号, 0为‘+’，1为‘-’，2为‘*’，3为‘/ ’int pan_duan; //标记是否有算24的方案，有的话将其赋值1/*void fopen(float a,char fu0,float b,char fu1,float c,char fu2,float d,int x){}*/float suan(float a, float b, int n) //对a,b进行运算，n存放符号编号{if(jishu[n] == 0){fu[n] = '+'; //将尝试的符号存储起来return a+b;}else if(jishu[n] == 1){fu[n] = '-';return a-b;}else if(jishu[n] == 2){fu[n] = '*';return a*b;}else{fu[n] = '/';return a/b;}}void panduan(float a, float b, float c, float d) //a,b,c,d分别为用户输入的4个数{FILE *fp1;char m1[5],m2[5],m3[5],m4[5],m5[5];int x;for(int i = 0; i < 4; i++)for(int j = 0; j < 4; j++)for(int k = 0; k < 4; k++){jishu[2] = i; //给第2个符号标记赋值ijishu[1] = j; //给第1个符号标记赋值ijishu[0] = k; //给第0个符号标记赋值iif(((suan(suan(suan(a,b,0),c,1),d,2) - 24) < 0.00001) && ((suan(suan(suan(a,b,0),c,1),d,2) -24) > -0.00001))//判断是否为((a#a)#a)#a类型{printf("((%f%c%f)%c%f)%c%f=%f\n", a, fu[0], b, fu[1], c, fu[2], d, x=(int)suan(suan(suan(a,b,0),c,1),d,2));fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)a,m1,10);itoa((int)b,m2,10);itoa((int)c,m3,10);itoa((int)d,m4,10);itoa((int)x,m5,10);fputc('(',fp1);fputc('(',fp1);fputs(m1,fp1);fputc(fu[0],fp1);fputs(m2,fp1);fputc(')',fp1);fputc(fu[1],fp1);fputs(m3,fp1);fputc(')',fp1);fputc(fu[2],fp1);fputs(m4,fp1);fputc('=',fp1);fputs(m5,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);pan_duan = 1; //用户输入的数有解，给标记pan_duan赋值1}if(((suan(suan(c,suan(a,b,0),1),d,2) - 24) < 0.00001) && ((suan(suan(c,suan(a,b,0),1),d,2) - 24) > -0.00001))//判断是否为(a#(a#a))#a类型{printf("(%f%c(%f%c%f))%c%f=%f\n", c, fu[1], a, fu[0], b, fu[2], d, x=(int)suan(suan(c,suan(a,b,0),1),d,2));fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)a,m1,10);itoa((int)b,m2,10);itoa((int)c,m3,10);itoa((int)d,m4,10);itoa((int)x,m5,10);fputc('(',fp1);fputs(m3,fp1);fputc(fu[1],fp1);fputc('(',fp1);fputs(m1,fp1);fputc(fu[0],fp1);fputs(m2,fp1);fputc(')',fp1);fputc(')',fp1);fputc(fu[2],fp1);fputs(m4,fp1);fputc('=',fp1);fputs(m5,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);pan_duan = 1;}if(((suan(d,suan(c,suan(a,b,0),1),2) - 24) < 0.00001) && ((suan(d,suan(c,suan(a,b,0),1),2) - 24) > -0.00001))//判断是否为a#(a#(a#a))类型{printf("%f%c(%f%c(%f%c%f))=%f\n", d, fu[2], c, fu[1], a, fu[0], b, x=(int)suan(d,suan(c,suan(a,b,0),1),2));fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)a,m1,10);itoa((int)b,m2,10);itoa((int)c,m3,10);itoa((int)d,m4,10);itoa((int)x,m5,10);fputs(m4,fp1);fputc(fu[2],fp1);fputc('(',fp1);fputs(m3,fp1);fputc(fu[1],fp1);fputc('(',fp1);fputs(m1,fp1);fputc(fu[0],fp1);fputs(m2,fp1);fputc(')',fp1);fputc(')',fp1);fputc('=',fp1);fputs(m5,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);pan_duan = 1;}if(((suan(d,suan(suan(a,b,0),c,1),2) - 24) < 0.00001) && ((suan(d,suan(suan(a,b,0),c,1),2) - 24) > -0.00001))//判断是否为a#((a#a)#a)类型{printf("%f%c((%f%c%f)%c%f)=%f\n", d, fu[2], a, fu[0], b, fu[1], c, x=(int)suan(d,suan(suan(a,b,0),c,1),2));fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)a,m1,10);itoa((int)b,m2,10);itoa((int)c,m3,10);itoa((int)d,m4,10);itoa((int)x,m5,10);fputs(m4,fp1);fputc(fu[2],fp1);fputc('(',fp1);fputc('(',fp1);fputs(m1,fp1);fputc(fu[0],fp1);fputs(m2,fp1);fputc(')',fp1);fputc(fu[1],fp1);fputs(m3,fp1);fputc(')',fp1);fputc('=',fp1);fputs(m5,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);pan_duan = 1;}if(((suan(suan(a,b,1),suan(c,d,0),2) -24) < 0.00001) && ((suan(suan(a,b,1),suan(c,d,0),2) - 24) > -0.00001))//判断是否为(a#a)#(a#a)类型{printf("(%f%c%f)%c(%f%c%f)=%f\n", a, fu[1], b, fu[2], c, fu[0], d, x=(int)suan(suan(a,b,1),suan(c,d,0),2));fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)a,m1,10);itoa((int)b,m2,10);itoa((int)c,m3,10);itoa((int)d,m4,10);itoa((int)x,m5,10);fputc('(',fp1);fputs(m1,fp1);fputc(fu[1],fp1);fputs(m2,fp1);fputc(')',fp1);fputc(fu[2],fp1);fputc('(',fp1);fputs(m3,fp1);fputc(fu[0],fp1);fputs(m4,fp1);fputc(')',fp1);fputc('=',fp1);fputs(m5,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1); pan_duan = 1;}}}void chuli(float pai[4]) //根据用户输入的4个数进行尝试，并且避免相同的数重复尝试{int temp[4]; //存储4个标记char m1[5],m2[5],m3[5],m4[5];FILE *fp1;fp1=fopen("result.txt","a");itoa((int)pai[0],m1,10);itoa((int)pai[1],m2,10);itoa((int)pai[2],m3,10);itoa((int)pai[3],m4,10);fputs(m1,fp1);fputc('\t',fp1);fputs(m2,fp1);fputc('\t',fp1);fputs(m3,fp1);fputc('\t',fp1);fputs(m4,fp1);fputc('\n',fp1);fclose(fp1);for(int i = 0; i < 4; i++) //pai[i]为取的第一个元素{temp[0] = 0; //给标记temp[0]赋予初值0for(int j = 0; j < i; j++) //检查现在取的元素是否在前面已经取过if(pai[i] == num[0][j]) //如果现在取的元素在前面已经取过{num[0][i] = 0;temp[0] = 1; //赋值标记temp[0]为1break; //跳出循环}if(temp[0] == 1) //如果标记为1，跳过本轮循环continue;num[0][i]=pai[i]; //当前元素在之前没有取过，将当前元素存储起来for(j = 0; j < 4; j++) //pai[j]为取的第二个元素{num[1][j] = 0;if(i != j) //如果当前元素没有与第一个元素重复{temp[1] = 0; //赋值标记temp[1]的初值为0for(int k = 0; k < j; k++)if(pai[j] == num[1][k]){temp[1] = 1;break;}if(temp[1] == 1)continue;num[1][j]=pai[j];for(k = 0;k < 4;k++)//pai[k]为取的第3个元素{num[2][k] = 0;if(k!=i && k!=j) //如果当前元素没有与第一个和第二个元素重复{temp[2] = 0;for(int w = 0; w < k; w++)if(pai[k] == num[2][w]){temp[2] = 1;break;}if(temp[2] == 1)continue;num[2][k] = pai[k];for(w = 0; w < 4; w++) //pai[k]为取的第4个元素{if(w!=i && w!=j && w!=k) //如果当前元素没有与第一个.第二个和第三个元素重复{num[3][w] = 0;temp[3] = 0;for(int r = 0; r < w; r++)if(pai[w] == num[3][r]){temp[3] = 1;break;}if(temp[3] == 1)continue;num[3][w] = pai[w];panduan(pai[w],pai[k],pai[j],pai[i]); //满足以上所有条件，调用panduan()函数}//if(w!=i && w!=j && w!=k)}//for(w = 0; w < 4; w++)}//if(k!=i && k!=j)}//for(k = 0;k < 4;k++)}//if(i != j)}//for(j = 0; j < 4; j++)}//for(int i = 0; i < 4; i++)}int main(){ int go=1;FILE *fp1;while (go==1){system("color 8F");float pai[4]; //pai[]存储用户输入的4个数printf("\t\t ***************************************\n");printf("\t\t * designed by tianzhen *\n");printf("\t\t * 24game *\n");printf("\t\t * welcom *\n");printf("\t\t ***************************************\n");printf("请输入1 - 10的4个数，用空格隔开!\n");while(scanf("%f%f%f%f", &pai[0], &pai[1], &pai[2], &pai[3]) == 4) //输入四个数{ int a=(1<=pai[0]&&1<=pai[1]&&1<=pai[2]&&1<=pai[3]);int b=(pai[0]<=10)&&(pai[1]<=10)&&(pai[2]<=10)&&(pai[3]<=10);int c=(pai[0]==(int)pai[0]&&pai[1]==(int)pai[1]&&pai[2]==(int)pai[2]&&pai[3]==(int)pai[3]);if(a&b&c){ printf("The result is:\n");pan_duan = 0;chuli(pai);printf("******end******\n");if(pan_duan == 0){printf("对不起，您所输入的数无解!\n");fp1=fopen("result.txt","a");fputs("对不起，您所输入的数无解!\n",fp1);fclose(fp1);}}elseprintf("请输入1-10的整数\n"); break;}printf("继续按1，否则按2\n");scanf("%d",&go);}printf("bye bye !\n");return 0;}五、测试数据及其结果分析4 7 8 7The result is:((7.000000-8.000000)+7.000000)*4.000000=24.000000(7.000000+(7.000000-8.000000))*4.000000=24.0000004.000000*(7.000000+(7.000000-8.000000))=24.000000 4.000000*((7.000000-8.000000)+7.000000)=24.000000 (7.000000-(8.000000-7.000000))*4.000000=24.000000 4.000000*(7.000000-(8.000000-7.000000))=24.000000 ((7.000000+7.000000)-8.000000)*4.000000=24.000000 4.000000*((7.000000+7.000000)-8.000000)=24.000000 (4.000000-(7.000000/7.000000))*8.000000=24.000000 8.000000*(4.000000-(7.000000/7.000000))=24.0000005 6 7 8The result is:(8.000000-6.000000)*(7.000000+5.000000)=24.000000 (8.000000*6.000000)/(7.000000-5.000000)=24.000000 (6.000000*8.000000)/(7.000000-5.000000)=24.000000(5.000000-(8.000000-7.000000))*6.000000=24.0000006.000000*(5.000000-(8.000000-7.000000))=24.000000 ((7.000000-8.000000)+5.000000)*6.000000=24.000000(5.000000+(7.000000-8.000000))*6.000000=24.0000006.000000*(5.000000+(7.000000-8.000000))=24.0000006.000000*((7.000000-8.000000)+5.000000)=24.000000(7.000000-(8.000000-5.000000))*6.000000=24.000000 6.000000*(7.000000-(8.000000-5.000000))=24.000000 ((5.000000-8.000000)+7.000000)*6.000000=24.000000 (7.000000+(5.000000-8.000000))*6.000000=24.000000 6.000000*(7.000000+(5.000000-8.000000))=24.0000006.000000*((5.000000-8.000000)+7.000000)=24.000000(7.000000+5.000000)*(8.000000-6.000000)=24.000000 ((7.000000+5.000000)-8.000000)*6.000000=24.000000 6.000000*((7.000000+5.000000)-8.000000)=24.000000(8.000000/(7.000000-5.000000))*6.000000=24.0000006.000000*(8.000000/(7.000000-5.000000))=24.0000006.000000/((7.000000-5.000000)/8.000000)=24.000000(5.000000+7.000000)*(8.000000-6.000000)=24.000000((5.000000+7.000000)-8.000000)*6.000000=24.0000006.000000*((5.000000+7.000000)-8.000000)=24.000000(8.000000-6.000000)*(5.000000+7.000000)=24.000000(6.000000/(7.000000-5.000000))*8.000000=24.0000008.000000*(6.000000/(7.000000-5.000000))=24.0000008.000000/((7.000000-5.000000)/6.000000)=23.9999997 9 7 9The result is:对不起，您输入的数无解。