本文實例為大家分享了java實現24點小游戲的具體代碼，供大家參考，具體內容如下
程序設計要求：
24點游戲是經典的紙牌益智游戲。
常見游戲規則：
從撲克中每次取出4張牌。使用加減乘除，第一個能得出24者為贏。（其中，j代表11，q代表12，k代表13，a代表1），按照要求編程解決24點游戲。
基本要求： 隨機生成4個代表撲克牌牌面的數字字母，程序自動列出所有可能算出24的表達式，用擅長的語言（c/c++/java或其他均可）實現程序解決問題。
1.程序風格良好(使用自定義注釋模板)
2.列出表達式無重復。
算法設計思路：
算法采用了窮舉的方法，對所有數字和操作符進行組合，從而找到所有的情況。
剛開始將四個數進行分組排序。
算法中我采用了將四個數分為1種的，兩種的（在兩種中又分為兩種數的個數分別為1和3的，個數分別為2和2的），三種的和四種的，將所有情況排序排了出來。
每次只運算2個數，然后將結果拿去進行下一次運算。剛開始有4個數，拿出兩個數進行第一次運算，運算后得出三個數，然后在這三個數中再拿出兩個進行第二次運算，運算后就有兩個數了，第三次運算就是將這兩個數進行計算，得出最后值，判斷最后這個值是否為24，若為24，則輸出表達式，若不是，則輸出提示消息。
現在在這4個數確定位置的情況下，再來改變操作符，即每次2個數進行運算的時候，有4種情況。在下一次計算的時候同樣有4種情況，最后一次計算（第3次）同理。這樣就找到了所有解的情況。
算法流程圖為：
下面是代碼：
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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 { //定義隨機產生的四個數 static int number[] = new int[4]; //轉換后的num1，num2,num3,num4 static int m[]=new int [4]; static string n[] = new string[4]; //用來判斷是否有解 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("下列給出四個數字，使用+，-，*，/進行計算使最后計算結果為24"); for(int i=0;i<4;i++){ number[i]=rand.nextint(13)+1;//隨機生成四個int型數 if(number[i]==1){ system.out.println("a");//如果隨機生成的數為1，則顯示為撲克牌牌面中的a } else if(number[i]==11){ system.out.println("j");//如果隨機生成的數為11，則顯示為撲克牌牌面中的j } else if(number[i]==12){ system.out.println("q");//如果隨機生成的數為12，則顯示為撲克牌牌面中的q } else if(number[i]==13){ system.out.println("k");//如果隨機生成的數為13，則顯示為撲克牌牌面中的k } else system.out.println(number[i]); } system.out.println("可能的結果有："); calculate(); } //給定2個數和指定操作符的計算 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; } } //計算生成24的函數 public static void calculate(){ map<integer, integer> map = new hashmap<integer, integer>(); //存放數字，用來判斷輸入的4個數字中有幾個重復的，和重復的情況 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){ //如果只有一種數字，此時只有一種排列組合，如5，5，5，5 calculation(number[0], number[1],number[2],number[3]); } else if(map.size()==2){ //如果只有2種數字，有2種情況，如1,1,2,2和1,1,1,2 int index = 0;//用于數據處理 int state = 0;//判斷是哪種情況 for (integer key : map.keyset()) { if(map.get(key) == 1){ //如果是有1個數字和其他3個都不同，將number變為 number[0]=number[1]=number[2]， //將不同的那個放到number[3]，方便計算 number[3] = key; state = 1; } else if(map.get(key)==2){ //如果是兩兩相同的情況，將number變為number[0]=number[1],number[2]=number[3]的情況 number[index++]=key; number[index++]=key; } else{ number[index++]=key; } } //列出2種情況的所有排列組合，并分別計算 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種數字的情況 int index = 0; for (integer key : map.keyset()) { if(map.get(key) == 2){ //將相同的2個數字放到number[2]=number[3] number[2] = key; number[3] = key; } else { number[index++] = key; } } //排列組合，所有情況 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個數都不同的情況 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("這四張牌面數字無法經過運算得到24！"); } public static void calculation(int num1, int num2, int num3, int num4){ for (int i = 0; i < 4; i++){ //第1次計算，先從四個數中任意選擇兩個進行計算 char operator1 = operator[i]; int firstresult = calcute(num1, num2, operator1);//先選第一，和第二個數進行計算 int midresult = calcute(num2, num3, operator1);//先選第二和第三兩個數進行計算 int tailresult = calcute(num3,num4, operator1);//先選第三和第四倆個數進行計算 for (int j = 0; j < 4; j++){ //第2次計算，從上次計算的結果繼續執行，這次從三個數中選擇兩個進行計算 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次計算，也是最后1次計算，計算兩個數的結果，如果是24則輸出表達式 char operator3 = operator[k]; //在以上的計算中num1，num2,num3,num4都是整型數值，但若要輸出為帶有a，j,q,k的表達式，則要將這四個數都變為string類型，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;//若有表達式輸出，則將說明有解，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; } } } } } } |
運行及測試截圖：
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