java实现24点计算
题目描述
计算24点是一种扑克牌益智游戏，随机抽出4张扑克牌，通过加(+)，减(-)，乘(*), 除(/)四种运算法则计算得到整数24，本问题中，扑克牌通过如下字符或者字符串表示，其中，小写joker表示小王，大写JOKER表示大王：
3 4 5 6 7 8 9 10 J Q K A 2 joker JOKER
本程序要求实现：输入4张牌，输出一个算式，算式的结果为24点。
详细说明：
1.运算只考虑加减乘除运算，没有阶乘等特殊运算符号，友情提醒，整数除法要当心；
2.牌面210对应的权值为210, J、Q、K、A权值分别为为11、12、13、1；
3.输入4张牌为字符串形式，以一个空格隔开，首尾无空格；如果输入的4张牌中包含大小王，则输出字符串“ERROR”，表示无法运算；
4.输出的算式格式为4张牌通过±/四个运算符相连，中间无空格，4张牌出现顺序任意，只要结果正确；
5.输出算式的运算顺序从左至右，不包含括号，如1+2+34的结果为24
6.如果存在多种算式都能计算得出24，只需输出一种即可，如果无法得出24，则输出“NONE”表示无解。
输入描述:
输入4张牌为字符串形式，以一个空格隔开，首尾无空格；
输出描述:
如果输入的4张牌中包含大小王，则输出字符串“ERROR”，表示无法运算；
示例1
输入
A A A A
输出
NONE
java代码
import java.util.Scanner;
/**
* @author hujw
* date: 2020/1/17 11:28
**/
public class Cal24 {
static String[] oper = {
"-", "*", "/", "+"};
public static void main(String[] args) {
try {
Scanner in = new Scanner(System.in);
while (in.hasNextLine()) {
String line = in.nextLine();
String[] strArr = line.split(" ");
for (int i = 0; i < strArr.length; i++) {
strArr[i] = String.valueOf(convert(strArr[i]));
}
//1取出四个字符串的全排列
String[][] aOrdered = getFullOrder(strArr);
//全排列中加入三个运算符字符串,输出表达式字符串
String[][] aWithOper = addOper(aOrdered);
//计算表达式
checkAll(aWithOper);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("ERROR");
}
}
/**
* 对字符串数组进行计算,校验是否等于24
*
* @param a
* @return
*/
public static String checkAll(String[][] a) {
String out = "NONE";
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
float re = calculate(a[i]);
if (re == 24f) {
out = join(a[i]);
break;
}
}
System.out.println(out);
return out;
}
/**
* 将字符串数组转换成表达式,数字转换成牌面,11->J...
*
* @param a
* @return
*/
public static String join(String[] a) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if ("11".equals(a[i])) {
sb.append("J");
} else if ("12".equals(a[i])) {
sb.append("Q");
}else if ("13".equals(a[i])) {
sb.append("K");
} else if ("1".equals(a[i])) {
sb.append("A");
} else {
sb.append(a[i]);
}
}
return sb.toString();
}
public static float calculate(String[] a) {
float r1 = oper(a[0], a[1], a[2]);
float r2 = oper(String.valueOf(r1), a[3], a[4]);
float r3 = oper(String.valueOf(r2), a[5], a[6]);
return r3;
}
public static float oper(String a, String o, String b) {
Float a_ = Float.valueOf(a);
Float b_ = Float.valueOf(b);
switch (o) {
case "+":
return a_ + b_;
case "-":
return a_ - b_;
case "*":
return a_ * b_;
case "/":
return a_ / b_;
}
return 0;
}
/**
* 对全排列的数组中加入所有可能的运算符
*
* @param arr
* @return
*/
public static String[][] addOper(String[][] arr) {
int operLen = oper.length;
int numLen = arr[0].length;
int innerlen = numLen + numLen - 1;
int outlen = arr.length * 64;
String[][] re = new String[outlen][innerlen];
int c = 0;
for (int i = 0; i < operLen; i++) {
for (int j = 0; j < operLen; j++) {
for (int k = 0; k < operLen; k++) {
for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
re[c][0] = arr[x][0];
re[c][1] = oper[i];
re[c][2] = arr[x][1];
re[c][3] = oper[j];
re[c][4] = arr[x][2];
re[c][5] = oper[k];
re[c][6] = arr[x][3];
c++;
}
}
}
}
return re;
}
/**
* 数组全排列
*
* @param arr
* @return
*/
public static String[][] getFullOrder(String[] arr) {
int len = arr.length;
int num = getNum(len);
String[][] re = new String[num][len];
if (len == 2) {
re[0] = arr;
String[] t = new String[len];
t[0] = arr[1];
t[1] = arr[0];
re[1] = t;
return re;
} else {
int r = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
String[] t = new String[len];
String[] surfixArr = cut(arr, i);
String[][] surfixArrOrders = getFullOrder(surfixArr);
for (int j = 0; j < surfixArrOrders.length; j++) {
t = append(arr[i], surfixArrOrders[j]);
re[r] = t;
r++;
}
}
}
return re;
}
public static String[] append(String pre, String[] sur) {
int len = sur.length + 1;
String[] re = new String[len];
re[0] = pre;
for (int i = 0; i < sur.length; i++) {
re[i + 1] = sur[i];
}
return re;
}
/**
* 对数组剪切,取出一个,剩下的组成新的数组
*
* @param arr
* @param index
* @return
*/
public static String[] cut(String[] arr, int index) {
int len = arr.length;
String[] re = new String[len - 1];
for (int i = 0, j = 0; i < len; i++) {
if (i != index) {
re[j] = arr[i];
j++;
}
}
return re;
}
public static int getNum(int len) {
int re = 1;
for (int i = 1; i <= len; i++) {
re *= i;
}
return re;
}
public static String[] getInput() throws Exception {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String line = in.nextLine();
String[] strArr = line.split(" ");
for (int i = 0; i < strArr.length; i++) {
strArr[i] = String.valueOf(convert(strArr[i]));
}
return strArr;
}
public static int convert(String s) {
s = s.toUpperCase();
switch (s) {
case "A":
return 1;
case "J":
return 11;
case "Q":
return 12;
case "K":
return 13;
default:
return Integer.valueOf(s);
}
}
}