(软件课程设计24点-中期报告1.docVIP

软件课程设计中期报告 具体设计任务 1)基本要求 “计算24 点”小游戏：出四张扑克牌，每张牌的点数从1～13 点(A~K)，对这四个数进行加、减、乘、除运算（允许使用括号）得到计算结果为24，每张牌只能计算一次。通过软件程序来模拟这个实际日常生活中的小游戏实现过程。 游戏者点击开始，计算机随机显示四张牌相当于出题，游戏者在一定时间内思考答案并输入电脑，计算机验证答案是否正确，正确和错误电脑分别给予不同的反应。若游戏者无法解答，电脑可以自己计算出答案，游戏者也可以出题给电脑解答。 运用C++Builder 软件开发平台，尽量使游戏图形界面美观，操作简便。 2)拓展功能 实现网络通讯，通过网络，两个人分别出两张牌，组成一道题，双方同时开始答题，谁先算出谁得胜，电脑给予奖励。 基本思路及应用程序功能的详细说明 游戏要吸引人首先要给游戏者一个美观的界面和公平的规则，电脑要模拟游戏的全过程，一方面要考虑操作简便、规则明确，另一方面要考虑游戏者可能会找游戏的漏洞。单机版24点游戏程序具体功能如下： 随机产生四张牌，并以图片的形式显示给游戏者，模拟出题。 提供游戏者输入界面，游戏者通过点击图片和按钮输入想到的表达式，做到方便快捷。游戏者按键的同时在窗口显示现在的算式，删除按钮允许游戏者在提交最终答案之前修改式子。 有效判断用户是否违反游戏规则，具体有如下形式违规 重复使用某张牌或未使用某张牌； 运算符在最前面或最后面； 两个运算符或两个数字相连； 除数为零； 括号不匹配。 程序读取用户输入的式子，并算出字符串形式的算式的结果，判断是否为24。若结果为24，答对了显示烟花，表示庆贺；否则答错了，鼓励再接再厉，给三次机会，连错三次，游戏失败，禁止游戏者继续操作，点确认重新发牌开始。 定时动能，在界面上显示一个300秒的定时器，当游戏者使用时间超过300，游戏失败，禁止游戏者继续操作，点确认重新开始。 当游戏者实在无法解答时可以选择让电脑给出答案，电脑调用内部程序提供一种计算24点的方法。游戏者也可以自己输入四个数，让电脑计算这四个数计算二十四点的算法。 方案设计 方案的框架图如下： 具体算法分析： 验证计算结果算法 由于输入的算式电脑以字符串形式存储，不能直接结算结果，需要进行一定转换。先考虑没有括号的算式，判断最先出现的运算符号和其他运算符出现的位置，根据运算优先级循环计算高优先级的运算，再计算低优先级的运算，直到所有运算符用完，得出计算结果。对于有括号的算式，要先把括号里面的算式按照上述规则运算得出一个数值，形成一个新的表达式，再运算得最后结果。算法具体实现参阅了冯妍、黄铝文和马煜编《C++builder案例开发集锦》。 电脑解题算法：“穷举法” 设四张牌为a、b、c、d，运算符为①、②、③，表达式为a ① b ② c ③ 。其中没有考虑括号的问题，事实上括号在算式中本质上就是起改变运算优先级的作用，为了消除括号在穷举法中带来的分类上的困难，在程序中可强制规定①、②、③的优先顺序。而这3个运算符的运算顺序有3！=6种，分别是： 1.①②③ 2.①③② 3.②①③ 4.②③① 5.③①② 6.③②① 等价的表达式分别是： ((a①b②)c③) 2.(a①b)②(c③d) 3.(a①(b②c))③d 4.a①((b②c)③d) 5.(a①b)②(c③d) 6.a①(b②(c③d)) 显然，2和5是相同的，因此只考虑5种情况。这样，括号的问题就解决了。 接下来，就是生成a、b、c、d的全排列，注意去掉其中的相同排列。去除的方法很多，比如字典排序等，我用的是另一种方法。 用循环的嵌套生成a、b、c、d的24种全排列，记录在数组中。把每一组数当作一个四位的14进制数，把这24个数全部转化为十进制（如（6529）14=6*143+5*142+2*14+9）。这样，如果两个排列完全相同，则得到的十进制数是相等的。这样，通过对这些十进制的比较，就可以比较这些排列的相同情况。一旦遇到相同的排列，就标记上。最后生成一组没有重复的排列。 对这组排列进行以上方法的运算，就可以得到所有的结果了。注意在运算过程中除法的特殊性——除数不能为零。因为可能会用到除法，所以要考虑精度问题，这里通过结果减去24取绝对值与一个接近0的小数比较，即可判定结果是24。考虑简便性，在程序中我只显示最先得出的一组解。 还要考虑多余括号问题。由于乘除法的运算优先级默认就高于加减法，同一优先级的运算符满足结合律，所以有时候括号是多余的，应该在算式输出前与默认的运算优先级进行比较，去掉多余的括号。 进度及当前代码清单 当前我的基本框架已经建立，发牌、计时、验算结果和规则控制等功能，对C++ Builder的基本原理已经掌握，由于时间仓促，电脑自行作答的