如何使用c++语言编写程序,让用户输入四个1到10的整数,然后通过运用加减乘除和括号,找出所有能够计算出结果为24的算术表达式?如果无法实现这个目标,请输出’It is impossible.'?
时间: 2024-12-11 18:27:52 浏览: 6
运算符优先算法利用数据结构中的运算符优先算法实现整数的加、减、乘、除、括号的多项式运算,运算表达式以#结尾
在C++中,你可以使用递归回溯算法来解决这个问题,这是一个典型的组合问题。以下是一个简单的示例,展示如何编写一个函数,遍历所有可能的运算符组合并检查是否可以得到24:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
// 定义一个结构体表示一个操作数和运算符
struct Node {
int num;
char op;
};
// 递归函数,用于生成算术表达式
bool find_expression(std::vector<Node>& nums, int target, int i = 0) {
if (i == nums.size()) return target == 24; // 所有数字都用完,检查结果
for (int j = i; j < nums.size(); ++j) {
Node temp = nums[j];
nums[j] = nums[i]; // 尝试移动当前节点到最后
nums[i] = temp;
// 使用加法、减法、乘法和除法尝试
bool result1 = find_expression(nums, target, j + 1);
bool result2 = find_expression(nums, target - nums[i].num, j + 1); // 减法
bool result3 = find_expression(nums, target * nums[i].num, j + 1); // 乘法
if (nums[i].num != 0) { // 避免除数为零
bool result4 = find_expression(nums, target / nums[i].num, j + 1); // 除法
if (result1 || result2 || result3 || result4) {
std::cout << "Expression found: ";
for (const auto& node : nums) {
std::cout << node.num << ' ' << node.op;
}
std::cout << '\n';
return true;
}
}
nums[j] = temp; // 回溯,恢复原顺序
}
return false;
}
int main() {
std::vector<Node> nums = {{1}, {2}, {3}, {4}}; // 用户输入的四个整数
if (find_expression(nums, 24)) {
std::cout << "A valid expression exists.\n";
} else {
std::cout << "It is impossible.\n";
}
return 0;
}
```
这个程序会在找到满足条件的表达式时打印出来,并在找不到时输出'It is impossible.'。请注意,实际应用中可能需要处理用户输入,这里简化为了预设的四个数字。
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