一个24点算法
下面是一个24点游戏的算法,虽然注释已经很详细了,但是我任然看不懂,哪位高手能写个该算法的分析说明,不胜感谢!!
package com.xm;
/** 给定4个数字计算24 */
public class Core {
private double expressionResult=24;
// private int maxLine=10;
private boolean error=true;
private double numbers[]=new double[4];
public Object resultReturn;
/** 该对象拥有3个私有变量
expressionResult,所需结果
maxLine,输出结果每页行数
error,是否出错
numbers[4],记录用来运算的4个数
其次,该对象拥有以下方法供外部调用
setNumbers(double[] <运算的数>)
输入用来运算的数,4个时才能计算,无返回
setMaxLine(int <行数>)
输入每页的行数,无返回
getMaxLine()
返回每页的行数,类型为int
setExpressionResult(double <所需结果>)
输入所需结果,无返回
getExpressionResult()
返回所需结果,类型为double
getExpression()
返回可得出所需结果的表达式,类型为字符串数组
最后,私有方法均为计算与表达式转换部分 */
//测试使用
// public static void main(String[] args) {
// Core2 s=new Core2();
// s.setNumbers(new int[]{4,4,4,4});
// String[] output=s.getExpression();
// for (int i=0; i<output.length; i++) {
// (null,output[i]);
// }
// }
/** 设定被计算的四个数,由于是数组,所以具有容错功能(不为4个数) */
public void setNumbers(double[] n) {
if (n.length==4) {
error=false;
numbers=n;
} else
error=true;
}
public void setNumbers(int[] n) {
if (n.length==4) {
error=false;
for (int i=0; i<4; i++) {
numbers[i]=n[i];
}
} else
error=true;
}
/** 设定每页显示的行数 */
// public void setMaxLine(int n) {
// if (n>0) {
// maxLine=n;
// }
// }
///** 返回每页显示的行数 */
// public int getMaxLine() {
// return maxLine;
// }
/** 设定需要得到的结果 */
public void setExpressionResult(double n) {
expressionResult=n;
}
/** 返回所需结果 */
public double expressionResult() {
return expressionResult;
}
/** 返回符合条件的表达式 */
public String[] getExpression() {
if (!error) {
String[] expression=calculate(numbers);
return expression;
} else
return new String[]{"出错了,输入有误"};
}
/** cal24(),输出结果为24的表达式 */
private String[] calculate(double[] n) {
if (n.length!=4)
return new String[]{"Error"};
double[] n1=new double[3];
double[] n2=new double[2];
String[] resultString=new String[1024] ; //最多1000组解,暂时未溢出
int count=0;
boolean isRepeat=false;
for (int t1=0; t1<6; t1++) {
for (int c1=0; c1<6; c1++) {
for (int t2=0; t2<3; t2++) {
for (int c2=0; c2<6; c2++) {
for (int c3=0; c3<6; c3++) {
if ((c1/3==c2/3 && (c1%3)*(c2%3)!=0)||(c2/3==c3/3 && (c2%3)*(c3%3)!=0)||(c1/3==c3/3 && (c1%3)*(c3%3)!=0 && t2==2)) {
//去除连减连除的解,因为x/(y/z)=x*z/y
continue;
}
n1=cal1(n,t1,c1);
n2=cal2(n1,t2,c2);
double result=cal(n2[0],n2[1],c3);
if ((result-expressionResult)<0.00000001 && (expressionResult-result)<0.00000001) {
resultString[count]=calString(n,t1,c1,t2,c2,c3)+"="+(int)expressionResult;
for (int i=0; i<count; i++) {
isRepeat=false;
if (resultString[i].equals(resultString[count])) { //去除完全重复的解
isRepeat=true;
break; //提前退出循环
}
}
if (c1==c2 && c2==c3 && c1%3==0 && t1+t2!=0) { //连加连乘
isRepeat=true;
}
if (!isRepeat) {
count++;
}
}
}
}
}
}
}
if (count==0)
return new String[]{"该组数无解"};
String[] resultReturn=new String[count];
System.arraycopy(resultString,0,resultReturn,0,count);
return resultReturn;
}
/** cal1(),将4个数计算一次后返回3个数 */
private double[] cal1(double[] n, int t, int c) { //t为原来的t1,c为原来的c1
double[] m=new double[3];
switch (t) {
case 0:
m[1]=n[2];m[2]=n[3];m[0]=cal(n[0],n[1],c);break;
case 1:
m[1]=n[1];m[2]=n[3];m[0]=cal(n[0],n[2],c);break;
case 2:
m[1]=n[1];m[2]=n[2];m[0]=cal(n[0],n[3],c);break;
case 3:
m[1]=n[0];m[2]=n[3];m[0]=cal(n[1],n[2],c);break;
case 4:
m[1]=n[0];m[2]=n[2];m[0]=cal(n[1],n[3],c);break;
default:
m[1]=n[0];m[2]=n[1];m[0]=cal(n[2],n[3],c);
}
return m;
}
/** cal2(),将3个数计算一次后返回2个数 */
private double[] cal2(double[] n, int t, int c) { //t为原来的t2,c为原来的c2
double[] m=new double[2];
switch (t) {
case 0:
m[1]=n[2];m[0]=cal(n[0],n[1],c);break;
case 1:
m[1]=n[1];m[0]=cal(n[0],n[2],c);break;
default:
m[1]=n[0];m[0]=cal(n[1],n[2],c);
}
return m;
}
/** cal(),将2个数计算后返回结果 */
private double cal(double n1, double n2, int c) { //n1,n2为运算数,c为运算类型
switch (c) {
case 0:
return n1+n2;
case 1:
return n1-n2;
case 2:
return n2-n1;
case 3:
return n1*n2;
case 4:
if (n2==0)
return 9999; //使计算结果必不为24
else
return n1/n2;
default:
if (n1==0)
return 9999; //同上
else
return n2/n1;
}
}
/** calString(),输出表达式 */
private String calString(double[] n, int t1, int c1, int t2, int c2, int c3) {
String[] nString=new String[4];
switch (t1) {
case 0:
nString[0]=calString2(""+(int)n[0],""+(int)n[1],c1);nString[1]=""+(int)n[2];nString[2]=""+(int)n[3];break;
case 1:
nString[0]=calString2(""+(int)n[0],""+(int)n[2],c1);nString[1]=""+(int)n[1];nString[2]=""+(int)n[3];break;
case 2:
nString[0]=calString2(""+(int)n[0],""+(int)n[3],c1);nString[1]=""+(int)n[1];nString[2]=""+(int)n[2];break;
case 3:
nString[0]=calString2(""+(int)n[1],""+(int)n[2],c1);nString[1]=""+(int)n[0];nString[2]=""+(int)n[3];break;
case 4:
nString[0]=calString2(""+(int)n[1],""+(int)n[3],c1);nString[1]=""+(int)n[0];nString[2]=""+(int)n[2];break;
default:
nString[0]=calString2(""+(int)n[2],""+(int)n[3],c1);nString[1]=""+(int)n[0];nString[2]=""+(int)n[1];
}
if ((c2/3>c1/3 && (t2!=2 || c2/3==c3/3)) || ((c3/3>c1/3+c2/3) && t2==2) || (c3==1 && c1/3==0)) //特定情况下加上一个括号*****************************
nString[0] = '('+nString[0]+')';
switch (t2) {
case 0:
nString[0]=calString2(nString[0],""+nString[1],c2);nString[1]=nString[2];break;
case 1:
nString[0]=calString2(nString[0],nString[2],c2);break;
default:
nString[3]=nString[0];nString[0]=calString2(nString[1],nString[2],c2);nString[1]=nString[3];
}
if (c3/3>c2/3 || (c3==2 && nString[0].indexOf('+')>=0)) //特定情况下加上一个括号*****************************
nString[0]= '('+nString[0]+')';
return calString2(nString[0],nString[1],c3);
}
/** calString(),根据符号输出一部运算表达式 */
private String calString2(String n1, String n2, int c) {
switch (c) {
case 0:
return n1+'+'+n2;
case 1:
return n1+'-'+n2;
case 2:
return n2+'-'+n1;
case 3:
return n1+'*'+n2;
case 4:
return n1+'/'+n2;
default:
return n2+'/'+n1;
}
}
}