程序随机给定4个0-9的整数,程序可以对这四个数字进行任意排列并任意进行四则运算(加减乘除及括号),如果能得到24,请输出具体的表达式(一个即可),否则输出无解。使用java语言完成
时间: 2024-10-24 18:16:58 浏览: 20
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这是一个经典的“24点游戏”(也称为24点算法或卡牌魔术)的问题,通常用于教学目的或编程挑战。给定四个数字,目标是通过组合它们并应用基本算术运算得到结果24。这个过程通常需要链式思考和数学技巧。
解决这个问题的一种常见策略是寻找一种组合方式,使得每个数字恰好出现在加、减、乘、除四种运算之一的结果中,并考虑使用括号改变运算顺序。下面是一个简单的Java函数示例,它尝试找出满足条件的表达式:
```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class TwentyFourGame {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {5, 6, 7, 8}; // 示例输入
String result = find24Expression(numbers);
if (result != null) {
System.out.println("表达式:" + result);
} else {
System.out.println("无解");
}
}
public static String find24Expression(int[] nums) {
List<String> operations = Arrays.asList("+", "-", "*", "/");
for (String op1 : operations) {
for (String op2 : operations) {
for (String op3 : operations) {
if (op3.equals(op2)) continue; // 避免重复操作
List<Integer> stack = new ArrayList<>();
stack.add(nums[0]);
stack.add(eval(stack, op1, nums[1]));
stack.add(eval(stack, op2, nums[2]));
if (nums[3] % 2 == 0) {
stack.add(nums[3]); // 如果最后一个数是偶数,直接相加
} else {
stack.add(eval(stack, op3, nums[3])); // 否则,先计算再加
}
if (eval(stack, "/", 24).equals(24)) {
return "(" + stack.get(0) + op1 + stack.get(1) + ") " +
op2 + stack.get(2) + " (" + stack.get(3) + op3 + 24 + ")";
}
}
}
}
return null; // 表达式不存在
}
private static int eval(List<Integer> stack, String operation, int num) {
switch (operation) {
case "+":
return stack.remove(stack.size() - 1) + stack.remove(stack.size() - 1) + num;
case "-":
return stack.remove(stack.size() - 1) - stack.remove(stack.size() - 1) - num;
case "*":
return stack.remove(stack.size() - 1) * stack.remove(stack.size() - 1) * num;
case "/":
return stack.remove(stack.size() - 1) / stack.remove(stack.size() - 1) / num;
}
throw new IllegalArgumentException("Invalid operation");
}
}
```
这个代码会遍历所有可能的操作序列,并尝试构建满足24点的表达式。请注意,这个解决方案不是最优化的,因为它是暴力搜索,对于大的数字集合可能会运行得非常慢。实际使用时可能需要更高效的算法。如果你想要简化输入,也可以添加一个检查条件,比如只允许使用一次每种运算符。
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