Python实现24点小游戏

Python实现24点小游戏攻略

介绍

24点小游戏是一款随机生成整数，要求通过加、减、乘、除运算使得这些整数的算术式的结果为24的益智游戏。本攻略旨在介绍如何用Python实现这个小游戏。

思路

1. 随机生成四个整数
2. 列出四个整数所有可能的运算组合
3. 实现计算方法，根据运算组合计算出结果
4. 判断是否有解

代码实现

随机生成四个整数

用 random 模块生成四个 1-10 的整数，示例如下：

import random
num1 = random.randint(1, 10)
num2 = random.randint(1, 10)
num3 = random.randint(1, 10)
num4 = random.randint(1, 10)

列出所有可能的运算组合

用 itertools 模块，根据四个数生成所有可能的运算组合，示例如下：

import itertools
operators = ['+', '-', '*', '/']
combinations = itertools.product(operators, repeat=3)

计算方法实现

对于一个运算符组合，我们可以使用递归求解：

• 先对两个数进行运算
• 把运算的结果和第三个数继续递归运算

可以用代码简单的实现这个递归过程，示例如下：

def calculate(num1, num2, operator):
    if operator == '+':
        return num1 + num2
    elif operator == '-':
        return num1 - num2
    elif operator == '*':
        return num1 * num2
    elif operator == '/':
        return num1 / num2 if num2 != 0 else None

def calculate_all(nums, operators):
    if len(nums) == 1:
        return nums[0]
    for i in range(len(nums) - 1):
        for op in operators:
            res = calculate(nums[i], nums[i+1], op)
            if res is not None:
                return calculate_all([*nums[:i], res, *nums[i+2:]], operators)

判断是否有解

将四个整数输入 calculate_all 函数中计算所有可能的运算组合，如果算得结果为24，则有解，否则无解。

示例说明

假设四个随机生成的整数分别为 3，6，4，1，可以列出所有可能的运算组合：

('+', '+', '+')
('+', '+', '-')
('+', '+', '*')
('+', '+', '/')
('+', '-', '+')
... ...
('/', '*', '-')
('/', '*', '/')
('/', '/', '+')
('/', '/', '-')
('/', '/', '*')
('/', '/', '/')

在其中找到一组解即可。例如，找到结果为24的运算符组合之一：(3, 4, '*',6,'+',1,'+')，带入 calculate_all 函数中计算结果为 24，则存在解。