1、目 錄課程設(shè)計任務(wù)書 -1=課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 趙旭林 專業(yè)班級： 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)0801 指導(dǎo)教師： 楊克 工作單位： 計算機(jī)科學(xué)系 題 目: 計算24點 初始條件：有2、3、4、5、6、7、8、9、10、J、Q、K、A共13張牌，編一程序，判斷對任意給定的4張牌，能否在進(jìn)行加、減、乘、除運算后，其運算結(jié)果等于24。其中J按11計算，Q按12計算，K按13計算，A按1計算。（1）能接受用戶輸入的4張牌點，并進(jìn)行24點判斷，并輸出判定結(jié)果。（2）若能得到結(jié)果24，要求輸出至少一個可得到該結(jié)果的計算表達(dá)式。 例如，對給定的2，7，J，Q，按下述方法計算可得到結(jié)果24： (J-7)*(Q/

2、2) 或 Q*(J-2-7) （3）若不能得到24點，亦應(yīng)輸出提示。要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）課程設(shè)計報告按學(xué)校規(guī)定格式用A4紙打?。〞鴮懀?，并應(yīng)包含如下內(nèi)容： 1. 問題描述簡述題目要解決的問題是什么。2. 設(shè)計存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計、主要算法設(shè)計（用類C/C+語言或用框圖描述）、測試用例設(shè)計；3. 調(diào)試報告調(diào)試過程中遇到的問題是如何解決的；對設(shè)計和編碼的討論和分析。4. 經(jīng)驗和體會（包括對算法改進(jìn)的設(shè)想）5. 附源程序清單和運行結(jié)果。源程序要加注釋。如果題目規(guī)定了測試數(shù)據(jù)，則運行結(jié)果要包含這些測試數(shù)據(jù)和運行輸出。說明：1. 設(shè)計報告、程序不得相

3、互抄襲和拷貝；若有雷同，則所有雷同者成績均為0分。2. 凡拷貝往屆任務(wù)書或課程設(shè)計充數(shù)者，成績一律無效，以0分記。時間安排：1、第18周完成。2、7月2日8:30時到實驗中心檢查程序、交課程設(shè)計報告、源程序（U盤）。指導(dǎo)教師簽名： 2010年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 2010年 月 日數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計正文 -計算24點1. 問題描述在A、2、3、4、5、6、7、8、9、10、J、Q、K中任意選擇4個數(shù)，通過這4個數(shù)進(jìn)行任意+ 、- 、*、 /的運算（這四個數(shù)可以任意排列），而且可以添加需要的“（）”來進(jìn)行先后運算。看是否能夠得到一個計算式，使得其結(jié)果為24。如果有，則輸出所有的計算式

4、，如果沒有，則輸出相應(yīng)的提示。例如，對給定的2，7，J，Q，按下述方法計算可得到結(jié)果24，并且輸出下列的表達(dá)式： (J-7)*(Q/2)=24 Q*(J-2-7)=24 由于輸入有A、J、Q、K字符型數(shù)據(jù)，所以把輸入數(shù)據(jù)存放在char字符型數(shù)組中，并且在程序內(nèi)部定義一個數(shù)組，把輸入的字符型數(shù)據(jù)一一轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的int整型，其中A代表為1，J代表為11，Q代表為12，K代表為13。約束條件：輸入的4個數(shù)不能為重復(fù)，如果重復(fù)，則輸出錯誤提示，并要求重新輸入。而且輸入的數(shù)不能在所要求的數(shù)之外，如果輸入了不在輸入范圍內(nèi)的數(shù)，則也應(yīng)該輸出相應(yīng)錯誤提示，并要求重新輸入。2.實驗設(shè)計2.1 算法設(shè)計：采用窮

5、舉法，把所有可能的情況一一計算，如果計算式得到24，則把相應(yīng)的計算式輸出；假設(shè)選擇A B C D四張牌，#代表操作符，則有以下五種情況： 1.(A#B)#C)#D 2.(A#B)#(C#D) 3.(A#(B#C)#D 4.A#(B#C)#D) 5.A#(B#(C#D)把這些計算式都變成兩兩計算的情況，因此可以把一個計算式分成三個由兩個運算數(shù)組合而成的計算式。其中的“#”可以是+、-、*、/ 中的任何一種運算，并且可以重復(fù)。A、B、C、D不能重復(fù)。由于按照以上的方法，ABCD的順序固定，從而導(dǎo)致有一些情況不能被計算在內(nèi)，所以需要列舉出ABCD所有可能的排序狀況，再將A B C D所有的排列組合一

6、一按照上面的五個計算式計算。這樣就能把所有有可能的情況都包含進(jìn)去，不會漏掉某個有可能得到24點的算法。對四個數(shù)沒進(jìn)行完一次排序，則對新的排序序列進(jìn)行24點計算式比較，如果有計算式，則輸出所有的計算式，如果沒有，則輸出提示?，F(xiàn)在程序外定義一些全局變量：cal r,w,t;/三個操作符類char data10;/輸入的數(shù)據(jù)int _data10;/把牌轉(zhuǎn)化為數(shù)字之后存放的數(shù)組bool find=false;/如果find為false，則代表沒有24點計算式，如果為true，則代表有主函數(shù)偽碼設(shè)計為：int main()tranput();/輸入數(shù)據(jù)；tran();/轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；trandata();

7、/處理數(shù)據(jù)；if(find=false)/如果沒有能得到24點的計算式，輸出提示；return 0;定義4個函數(shù)，分別完成相對應(yīng)的功能。void tranput();/作用是讓用戶輸入選擇的牌；void tran();/把字符型的輸入轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字，A代表1，J代表11，Q代表12，K代表13；void look();/對于4張牌的一個組合尋找能得出點的表達(dá)式；void trandata();/列出所選擇4張牌的所有可能排列情況，再對每種情況進(jìn)行l(wèi)ook()操作；2.2 偽碼設(shè)計 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計，定義一個cal類，目的是重載操作符。重載函數(shù)返回經(jīng)過重載后操作符運算的結(jié)果。cal類偽碼：clas

8、s cal /操作符類，重載操作符public:char s; /s為操作符cal()double operator()(double a,double b) /重載操作符switch(s)判斷s，對不同的s返回不同的結(jié)果；;tranput()函數(shù)偽碼：void tranput()for(int i=0;i<4;i+)輸入datai;定義一個判斷型數(shù)組judge；do把輸入的數(shù)與判斷型數(shù)組進(jìn)行一一比較，如果不屬于數(shù)組里面的，則輸出輸入錯誤提示；while();for(int j=i-1;j>=0;j-)將正確的當(dāng)前輸入與之前輸入相比較，如果相同代表重復(fù)輸入，輸出錯誤提示；look(

9、)函數(shù)偽碼：void look()定義數(shù)組char,存放+、-、*、/四種運算符for(int i=0;i<4;i+)/不同組合的操作符 選擇一種運算符；for(int i=0;i<4;i+)選擇一種運算符；for(int i=0;i<4;i+)選擇一種運算符；一一對五種表達(dá)式進(jìn)行判斷，如果行，則把find值為true；trandata()偽碼：void trandata() char temp10; for(int i=0;i<4;i+) 四重循環(huán)，對ABCD進(jìn)行排列組合，并對每一種排列進(jìn)行l(wèi)ook（）操作； 2.3 算法分析： 由于有4個輸入，且在計算的時候這4個數(shù)

10、不能重復(fù)出現(xiàn)，所有共有4！=4*3*2*1=24種排 列的情況。而對于操作符而言，共有+、-、*、/四種操作符，而在一個計算式里面操作符顯然可以重復(fù) 出重復(fù)出現(xiàn)。對操作符進(jìn)行全排列，4*4*4*一共有256種排列狀況?？傮w分析，在輸入一組數(shù)據(jù)后 后，如果要得出由這組數(shù)據(jù)形成的24點表達(dá)式，則要進(jìn)行256*24=6144次比較后才能得出所有的計算式。2.4 測試用例設(shè)計 1.K K 7 7; /錯誤例子，用來檢測程序健壯性； 2.10 5 6 7; 3.A 6 9 K; 4.Q 7 9 K; 5.R 14 5 K; /錯誤例子，用來檢測程序健壯性；3.程序調(diào)試1.剛開始調(diào)試時，輸入數(shù)據(jù)7，9，J

11、,K出現(xiàn)計算式：（K/（7/J）+9=24，表達(dá)式錯誤，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)在if(t(w(data0,r(data1,_data2),_data3)=24)24點判斷式中把_data0,data1寫成了data0,data1,改正后結(jié)果顯示：沒有相應(yīng)的表達(dá)式。2.剛開始直接定義一個整型數(shù)組（int data），結(jié)果由于輸入有可能是A J Q K字符型，所以不能通過整型數(shù)組來記錄所有的輸入。因此把int data改為char data,因為char型占一個字符，此時能夠正確記錄19和A、J、Q、K,但不能記錄10，每次輸入10的時候總是判斷為非法輸入。嘗試把char data換為string dat

12、a，結(jié)果出現(xiàn)： c:usersadministratordocumentsvisual studio 2008projects24點24點24點.cpp(7) : error C2679: 二進(jìn)制“>>”: 沒有找到接受“std:string”類型的右操作 數(shù)的運算符(或沒有可接受的轉(zhuǎn)換) c:programfilesmicrosoftvisualstudio9.0vcincludeistream(1144): “std:basic_istream<_Elem,_Traits>&std:operator >><std:char_traits&l

13、t;char>>(std:basic_istream<_Elem,_Traits> &,signed char *)” with _Elem=char, _Traits=std:char_traits<char> 不知道怎么調(diào)試，所以只能在輸入的時候提示用戶用#來代表10的輸入；例如：輸入5，7，#，K（5，7，10，K） 得到下列的結(jié)果：(5-K)*(7-#)=24 (7-#)*(5-K)=24 (#-7)*(K-5)=24(K-5)*(#-7)=243.因為運算符有交換率，不同的表達(dá)式有可能表達(dá)相同的意思。所以在程序的輸出中有很大一部分結(jié)果是重復(fù)

14、的。例如，輸入3，7，9，K,結(jié)果為：（7*9)-(K*3)=24 (7*9)-(3*K)=24(9*7)-(K*3)=24(9*7)-(3*K)=24 這四個表達(dá)式代表相同的意思，可以用其中任意一個計算式代表其他，但目前為止還沒有想出來好的辦法來進(jìn)行重復(fù)計算式的判斷。4.實驗結(jié)果與分析1.K K 7 7 結(jié)果為：結(jié)果分析：輸入第一個K，符合要求，輸入第二個K，與第一個重復(fù)，輸出錯誤提示，后面同理。程序繼續(xù)等待輸入正確數(shù)字。 2.10 5 6 7（#，5，6，7）; 結(jié)果為： 結(jié)果分析：為正確輸入，沒有相應(yīng)的24點計算式。3.A 6 9 K;結(jié)果為： 結(jié)果分析：有相當(dāng)多的計算式，不過其中有很多

15、重復(fù)。4.Q 7 9 K;結(jié)果為： 結(jié)果分析：和第二組數(shù)據(jù)一樣，沒有相應(yīng)的24點計算式。5.R 14 5 K 結(jié)果為：結(jié)果分析：由于R和14不在輸入范圍里面，所以導(dǎo)致錯誤提示。程序繼續(xù)等待輸入正確數(shù)字。5.經(jīng)驗和體會 這次的的課程設(shè)計使我收獲了很多平時上課和做練習(xí)不能得到的經(jīng)驗，并且讓我對編程有了更加深入的了解，激發(fā)了我對編程的興趣。1.程序設(shè)計要求程序員要有很清晰的思路和很好的耐心。在拿到題目后，首先應(yīng)該對題目進(jìn)行仔細(xì)的分析，清楚的明白題目的要求、約束條件等等。然后再進(jìn)行算法的設(shè)計。2在進(jìn)行算法的設(shè)計時，往往會有很多不同的思路來解決相同的一個問題。此時要對比這些思路，看看哪一個更適用于目前的算法，哪一個更簡潔，更容易理解，綜合所有的分析來選擇一個相對來說更好的算法來進(jìn)行編程。這樣不僅能夠節(jié)省大量的編程、調(diào)試時間，而且更容易理解，更能提升自己對編程的興趣。3.在編程時候應(yīng)該很仔細(xì)，很小心，對于一般的語法錯誤應(yīng)該盡量避免。同時對于一些模棱兩可的想法應(yīng)該盡快查閱書本