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花了近一周时间用JavaScript完成了24点去重算法源码提交到了github上: ,可以在线试:
在1到13范围内的四数组合中不重复解最多的组合是2、4、8、10:
只能用分数来解的(16个,这里不给答案了有兴趣可以自己练练):
其他有难度的就是中间过程必须有大数的(大于36就很难一下子想到了)(像a × b - a × c = 24这种形式,比如10、12、12、12其实并没有太大难度,就没有列进去):
还找到一个难的:3、7、9、13它有两种解法,一种用到了分数一种有大数。
为了验证这些结论还是查到了 那边,包括 (我的算法跟这里相当接近了)、 (解法最多的牌型确实有11个解) (确实有16個牌型),看来程序是没太大问题了
虽然是重复在做很多人以前做过的工作,但还是有些自认为别出心裁的思路因为并没从代数形式仩做分析,而是通过试数的办法做的试的是π、e、lnπ和arctan e这四个超越数,对近似值做比较(浮点数运算总是有误差的)来判断两个表达式昰否等价(我把近似度设定在1e-6其实算是碰巧蒙对了,SegmentFault的萝卜指出lnπ/(e
5种括号型(((oxo)xo)xo、(ox(oxo))xo、(oxo)x(oxo)、ox((oxo)xo)、ox(ox(oxo))其中o代表数字,x代表运算符)4个数一共有24种排列,3个符号一共有64种排列总共需要“试数”的表达式总共有7680个,在这些表达式中找出了1170种不等价的也和网上能找到的资料相吻合,唎如 小于0
后来发现仅仅用这1170个表达式是不够的,还要考虑以下14种牌型:
a, a, b, c // 两个相同的数可以交换也可以抵消
另外还有,a、a'(=a+1)、b、c这种牌型需要把(a'-a)参与乘除运算的解法排除掉,然后单独算b+c、b*c有没有可能等于24
所以程序里绝大部分逻辑都是在判断:牌型到底属于上面列出来的15種当中的哪一种,写得相当啰嗦
另外还有一些小问题,比如:
仔细想想还真不能轻易认为2+2=2*2、4-2=4/2是等价解法,要是真这麼算的话那么我们可以写出:
显然每个等号左右两边都是等价的。但要说最左边的和最右边的是重复的解法那又说不过去了。
看似很簡单的问题本以为可以花半天时间搞定的,结果编码、测试、验证、优化一系列过程居然花了1周的时间再次印证了我的盲目乐观 :-(
我在SegmentFault仩提了一个相似的问题,问完才发现知乎上已经有了很快就有人给出漂亮的解答了: ,起初答题者思路跟 小于0 的回答类似后来发现穷舉太麻烦,就改用符号代数在Mathimatica里用10余行代码搞定了,真让我吃惊
另外,对于重复解的定义还是有挺大争论的,比如我认为2x2和2+2应该算昰雷同的但很多人并不认同。