24点

main.cpp

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <sstream>
using namespace std;

/*
该程序规则：
任意选取 4 个整数，使用加，减，乘，除，括号，运算得到 24.
*/

// 最大允许的误差
const double maxDeviation = 0.00001;
// 最终结果
const double finalResult = 24;

enum Operators
{
    // 表示四个运算符
    opAdd, opMinus, opTimes, opDivide
};

// 用于从enum Operators转换到字符串
const char opToStr[] = {'+', '-', '*', '/'};

enum Order
{
    // 操作数的结合方式，即括号的位置
    odFirstToSecond, odSecondToThird, odThirdToFourth
};

// 输入的四个数字
int a, b, c, d;

// 当前搜索路径的三个运算符
Operators op[3];

// 当前搜索路径的操作数结合方式
Order order[3];

string intToString(int i)
{
    // 转换 int 为string
    stringstream ss;
    ss<<i;
    return ss.str();
}

double calc(Operators op, double a, double b)
{
    //按照给定的运算符计算结果
    switch(op)
    {
    case opAdd:
        return a + b;
    case opMinus:
        return a - b;
    case opTimes:
        return a * b;
    case opDivide:
        return a / b;
    }
    return 0; //只是为了去除编译器的警告
}

vector<double> calc(vector<double> cards, Operators op, int pos)
{
    // 对 cards 中第 pos 个数字和第 pos + 1 个数字，按照 op 运算符进行运算，
    // 并将结果插入原处，返回处理后的cards

    // 取出两个操作数
    double a = cards[pos];
    double b = cards[pos + 1];

    // 删除两个操作数
    cards.erase(cards.begin() + pos);
    cards.erase(cards.begin() + pos);

    double reslut=calc(op, a, b);

    // 将结果插入原处
    cards.insert(cards.begin() + pos,reslut);

    return cards;
}

void showResult()
{
    // 显示当前结果
    vector<string> strs;
    strs.push_back(intToString(a));
    strs.push_back(intToString(b));
    strs.push_back(intToString(c));
    strs.push_back(intToString(d));

    while(strs.size() != 1)
    {
        string exp;

        int size = strs.size();
        int pos = static_cast<int>(order[size - 2]);
        string a = strs[pos];
        string b = strs[pos+1];

        strs.erase(strs.begin() + pos);
        strs.erase(strs.begin() + pos);

        // 如果是最后两个数，就不加括号了
        if(size != 2)
            exp = "(" + a + opToStr[op[size - 2]] + b + ")";
        else
            exp = a + opToStr[op[size - 2]] + b;

        strs.insert(strs.begin() + pos, exp);
    }
    cout<<strs[0]<<endl;
}

void search(vector<double> cards)
{
    // 搜索主函数，将会递归 4 层，cards.size() 的值将分别为从4到1
    // cards 中各项表示剩余待运算的数字

    if(cards.size() != 1)
    {
        for(int k = 0; k<static_cast<int>(cards.size()) - 1; k++)
        {//遍历各种操作数结合方式
            for(int i = 0; i < 4; i++)
            {//遍历四个运算符
                //设置当前运算符
                op[cards.size() - 2] = static_cast<Operators>(i);
                //设置当前操作数结合方式
                order[cards.size() - 2] = static_cast<Order>(k);
                //继续搜索
                search(calc(cards, static_cast<Operators>(i), k));
            }
        }
    }
    else
    {
        if(abs(cards[0] - finalResult) < maxDeviation)
            showResult();
    }
}

int main()
{
    while(cin>>a>>b>>c>>d)
    {
        vector<double> cards;
        cards.push_back(a);
        cards.push_back(b);
        cards.push_back(c);
        cards.push_back(d);
        search(cards);
    }
}