1、数据结构课程设计+24点游戏源代码课 程 设 计课程设计名称： 数据结构课程设计 专 业 班 级 ： 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计时间： 计算机科学与技术专业课程设计任务书学生姓名 专业班级 学号 题 目24点游戏课题性质其它课题来源自拟课题指导教师 同组姓名 主要内容一副牌共54张，除去大小King，还剩52张，从中任意取四张加入括号和加减乘除运算符，组成表达式，并使表达式的值等于24。（注：1. 每张牌只能用一次; 2.有些数字组合不能是表达式的值为24）任务要求1.程序产生四个随机的数字（在1-13之间），由用户计算24点2.用户输入四个数字（在1-13之
2、间），由程序计算24点参考文献1 张凤琴,张青凤.数据结构学习指导与习题详解,清华大学出版社,20072 严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版). 清华大学出版社,20083 潭浩强.C语言程序设计（第三版）. 清华大学出版社,20054 潭浩强.C语言程序设计题解与上机指导（第三版）. 清华大学出版社,20055张 曼,朱小谷,吕士俊.数据结构习题与解答 . 北京希望电子出版社.2005审查意见指导教师签字：教研室主任签字： 年 月 日 1需求分析24点游戏主要有两个功能：(1)用户记算24点程序随机产生四个1-13的数，分别代表4张牌, 提示用户输入算式。如果用户认为程序给出的一组数字不能算
3、出24点（如1，1，2，2），则输入？，然后程序对这四个数字进行计算，如果真的不能算出24点，则输出用户正确的信息，否则给出一个正确的算式，并显示用户错误的信息。(2).程序计算24点用户输入四个1-13的数，代表4张牌，程序需要通过一定的规则添加括号和运算符来使算式的值等于24，如果用户给出的四个数字不能算出24点，则输出错误信息！2概要设计抽象数据结构定义：ADT数据对象：D=a|a为大于0小于14的整数push(sqstack *s,int e) /压栈gettop(sqstack *s) /取得栈顶元素pop(sqstack *s,int *e) /出栈randomm() /产生四个随
4、机数EvaluateExpression(char* MyExpression) /课本算法3.4-计算表达式的值init_sq(sqlist *l) /初始化链表insert_sq(sqlist *p,int e,int bl) /链表插入操作chang(char *s,sqlist *l) /将用户的输入转化为单链表check(sqlist l) /保证输入的数字是给出的四个数字Operate(int a,int theta, int b) /计算precede(char Aop, char Bop) /求运算符优先级ReturnOpOrd(char op,char* TestOp) /返
5、回运算符优先级CalcOneExpress(int expression2)/课本算法3.4-计算表达式的值Calc24(int number24)/包含下面五个函数，即表达式的五种形式CalcArray1(int iNumInput24)/ a * b * c * d /7 个字符CalcArray2(int iNumInput24)/ (a * b) * c * d /9 numberCalcArray3(int iNumInput24)/ (a * b * c) * d /9 numberCalcArray4(int iNumInput24)/ (a * b) * (c * d) /11
6、 numbersCalcArray5(int iNumInput24)/ (a * b) * c) * d /11 numbersEqual24(int n) /判定结果是否等于24gameinformation() /游戏介绍menu() /菜单main() /主函数ADT模块划分3 运行环境硬件环境：PC机软件环境：Windows XPMicrosoft Visual C+ 6.04 开发工具和编程语言开发工具：Microsoft Visual C+ 6.0 编程语言：C语言5 详细设计（1）全局变量和栈，链表的定义int number24;enum eNumber = 0,/操作数 eO
7、perator = 1/算子;int oper7=43,45,42,47,40,41,35;课本 表3.1 算符间的优先关系：unsigned char Prior77 = , , , , , , , ,=;线性表的定义：typedef struct sqlist int bol; /bol是0时,num-ch是数字;bol是1时num_ch是运算符 int num_ch; struct sqlist *next;sqlist;栈的定义：typedef struct sqstack int *base; int *top; int stacksize;sqstack; （2）main（）函数及
8、用户界面void main() gameinformation(); /输出作者信息 menu(); /输出功能菜单，游戏开始用户界面如 图1 所示。（3）由程序计算24点的算法分析:用户输入四个1-13的数，代表4张牌，程序算24点。这要考虑到各种情况。首先是加入括号，有以下5种可能的形式：. a b c d. (a b) c d同 a b (c d) 和 a (b c) d. (a b c) d. (a b) (c d). ( (a b) c) d同 (a (b c) d然后根据上述 5 种情况加入运算符。对于每种不同的算式形式，先在固定的位置加入括号。程序通过4层循环对四个数字进行赋值，
9、并对循环加以控制，使每个数字只用一次，然后再通过三层循环对三个位置的运算符赋值。每一次循环都会产生一个数组，别调用下面的CalcOneExpress函数求算式的值！结果可能算出24点，或者算不出24点 (如图2，图3)。以下两段代码是对针对第一种形式的算式求24点。过程为：对四个数字和三个运算符赋值（CalcArray1(int iNumInput24)）-计算算式的值（CalcOneExpress(int expression2)）-验证是否等于24-输出结果：代码1. / a * b * c * d 7 个字符int CalcArray1(int iNumInput24) int expr
10、ession82,ii,jj,kk; int i,j,k,l,dRes; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j4;j+) if(j=i) continue; for(k=0;k4;k+) if(k=i|k=j) continue; for(l=0;l4;l+) if(l=i|l=j|l=k) continue; expression00=iNumInput0i; expression20=iNumInput0j; expression40=iNumInput0k; expression60=iNumInput0l; expression01=eNumber; expression2
11、1=eNumber; expression41=eNumber; expression61=eNumber; for (ii=0;ii4;ii+) for (jj=0;jj4;jj+) for (kk=0;kk4;kk+) expression10 = operii; expression11 = eOperator; expression30 = operjj; expression31 = eOperator; expression50 = operkk; expression51 = eOperator; expression70 = oper6; expression71 = eOpe
12、rator; dRes = CalcOneExpress(expression); /对每一个算式求值，直到算出24点 if(Equal24(dRes) /判定表达式的值是否为24 printf(可以这样运算:%d%c%d%c%d%c%dn,expression00,operii,expression20,operjj,expression40,operkk,expression60); return 1; return 0;代码2./课本算法3.4-计算 算式的值int CalcOneExpress(int expression2) / 算术表达式求值的算符优先算法。 / 设OPTR和&OP
13、ND分别为运算符栈和运算数栈，OP为运算符集合。 int index=0,result,c,theta,a,b; sqstack OPTR; / 运算符栈，字符元素 sqstack OPND; / 运算数栈，实数元素 initstack(&OPTR); push(&OPTR, 35); initstack (&OPND); c=expressionindex0; while (c!= 35 | gettop(&OPTR)!=35) if(expressionindex1!=1) push(&OPND, c); index+; c=expressionindex0; / 不是运算符则进栈 els
14、e switch ( precede(char)gettop(&OPTR), (char)c) ) case : / 退栈并将运算结果入栈 pop(&OPTR, &theta); pop(&OPND, &b); pop(&OPND, &a); push(&OPND, Operate(a, theta, b); break; default: printf(没有这个运算符n); return 0; / switch /else / while result=gettop(&OPND); return result; / end CalcOneExpress（4）由用户计算24点的算法分析:先由程
15、序产生4个随机数；int randomm() int i=0; srand(unsigned)time(NULL); for(;inext; c=q-num_ch; bl=q-bol; while (c!= 35 | gettop(&OPTR)!=35) if (bl!=1) push(&OPND, c); q=q-next; c=q-num_ch; bl=q-bol; / 不是运算符则进栈 else top=gettop(&OPTR); switch (precede(char)top, (char)c) case next; c=q-num_ch; bl=q-bol; break; cas
16、e =: / 脱括号并接收下一字符 pop(&OPTR, &c); q=q-next; c=q-num_ch; bl=q-bol; break; case : / 退栈并将运算结果入栈 pop(&OPTR, &theta); pop(&OPND, &b); pop(&OPND, &a); push(&OPND, Operate(a, theta, b); break; default : printf(没有这个运算符!n); return 0; result=gettop(&OPND); return result; else printf(你的输入有错误!n); return 0; 代码2.
17、 将用户的输入转化为单链表：int chang(char *s,sqlist *l) int t=0; unsigned int i=0; int bl,ch; int a1,a2,a; sqlist *p=l; for (;i47&si47&si58&t=1) a2=(int)si-48; a=a1*10+a2; t+; else if(si39&si!=44&si!=46) if(t=1) bl=0; insert_sq(&p,a1,bl); t=0; else if(t=2) bl=0; insert_sq(&p,a,bl); t=0; bl=1; ch=(int)si; insert_
18、sq(&p,ch,bl); t=0; else printf(%c不是有效的运算符!n,si); i=strlen(s)-1; if(si47&si47&si-1num_ch=e; q-bol=bl; q-next=NULL; (*p)-next=q; (*p)=(*p)-next; return 1;6.调式分析1在解决某一个问题之前一定要把算法想清楚，考虑到全局，以免造成大量不必要的改动。2用scanf输入数据时，一定要注意格式，否则就会出错！3在函数调用时，参数类型一定要一致，否者会产生警告信息，甚至导致结果出错。4.如果不使用time函数，则产生的随机数是重复出现的。5.用户输入的算式
19、，也可以转化为数组进行操作，但算式的形式不确定，转化为链表似乎省去了很多麻烦。6.刚开始没有对CalcArray(int iNumInput24)函数中的循环加以控制，结果造成数字重复使用。7.在单链表形成之后，在其中取数据元素，要从q-next开始，其头结点中不含要用的数据，应跳过，否则结果不可预料。8.如果想通过调用函数来改变几个变量的值，那么用指针应该是很方便的。9.要改变指针值，需要使用二级指针10由于在C语言中函数都是全局作用域的，因此不要使用和库中的函数名相同的标识符，否则会出现错误。包括宏标识符也有这样的问题。7测试结果图（1）用户界面图1（2）用户输入数据，程序算出结果图2（3
20、）用户输入的数据算不出24点图3（4）程序给出数字，用户认为算不出24点图4（5）用户计算出错图5（6）程序给出数字，用户算出正确结果图68.参考文献1 张凤琴,张青凤.数据结构学习指导与习题详解,清华大学出版社,20072 严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版). 清华大学出版社,20083 潭浩强.C语言程序设计（第三版）. 清华大学出版社,20054 潭浩强.C语言程序设计题解与上机指导（第三版）. 清华大学出版社,20055张 曼,朱小谷,吕士俊.数据结构习题与解答 . 北京希望电子出版社.2005课程设计总结源代码：（此为可运行的源代码直接复制粘贴过来的，如直接复制不能运行，可粘贴到文
21、本中进行字符过滤，然后自粘贴到编译器中）#include#include#include#include#define OPSETSIZE 7#define STACK_INIF_SIZE 50#define STACKINCREMENT 10int number24;enum eNumber = 0, /操作数 eOperator = 1 /算子;int oper7=43,45,42,47,40,41,35;char OPSETOPSETSIZE=+ , - , * , / ,( , ) , #;typedef struct sqlist int bol;/bol 是 0 时,num-ch是一个数字;bol 是 1 时 num_ch 运算符 int num_ch; struct sqlist *next;sqlist;/线性表typedef struct sqstack int *base; int *top; int stacksize;sqstack;/栈的定义unsigned char Prior77 =
