4、猎人问题 一个猎人带着一只狼、一头羊和一筐青菜欲乘一独木舟渡河,因独木舟太小,猎人一次至多只能带狼、羊或青菜之一渡河,但当与猎人不在河的同一边时,狼会吃掉羊、羊会吃掉青菜。试设计一个算法,帮猎人寻找一种渡河的次序让其不受损失地将狼、羊和青菜带过河去?java代码
时间: 2023-07-10 20:07:26 浏览: 100
人、狼、羊、菜 过河问题
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以下是一个简单的 Java 代码实现,使用深度优先搜索算法来解决问题:
```
import java.util.*;
public class HunterProblem {
static final int WOLF = 0;
static final int SHEEP = 1;
static final int VEGETABLES = 2;
static final int[] LEFT_BANK = {1, 1, 1};
static final int[] RIGHT_BANK = {0, 0, 0};
static final int BOAT_CAPACITY = 1;
static final int[][] MOVES = {{0, 1}, {1, 0}, {-1, 0}, {0, -1}};
static boolean isValid(int[] bank) {
// 检查是否有羊和青菜在一起,或者狼和羊在一起
if ((bank[SHEEP] == 1 && bank[VEGETABLES] == 1) || (bank[WOLF] == 1 && bank[SHEEP] == 1)) {
return false;
}
return true;
}
static boolean isGoal(int[] bank) {
return Arrays.equals(bank, RIGHT_BANK);
}
static void dfs(int[] bank, Set<String> visited, List<String> path) {
if (isGoal(bank)) {
System.out.println(path);
return;
}
for (int i = 0; i < MOVES.length; i++) {
int[] newBank = bank.clone();
newBank[BOAT_CAPACITY] = bank[BOAT_CAPACITY] ^ 1;
for (int j = 0; j < newBank.length - 1; j++) {
newBank[j] += MOVES[i][j];
}
if (isValid(newBank) && !visited.contains(Arrays.toString(newBank))) {
visited.add(Arrays.toString(newBank));
path.add(Arrays.toString(newBank));
dfs(newBank, visited, path);
path.remove(path.size() - 1);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] initialBank = LEFT_BANK.clone();
Set<String> visited = new HashSet<>();
visited.add(Arrays.toString(initialBank));
List<String> path = new ArrayList<>();
path.add(Arrays.toString(initialBank));
dfs(initialBank, visited, path);
}
}
```
在这个代码中,我们使用一个 int 数组表示左岸和右岸的情况。0 表示狼,1 表示羊,2 表示青菜,3 表示船只。
我们使用深度优先搜索算法来检查所有可能的情况,并找到一种满足条件的渡河方案。我们使用一个 Set 来记录已经访问过的状态,以避免重复搜索。我们还使用一个 List 来记录搜索路径,以便最终输出结果。
在搜索时,我们对每个状态都尝试四种可能的移动方式:将狼、羊或青菜中的一个带到对岸,或者将船只返回原岸。我们检查每个状态是否有效(即没有羊和青菜在一起,或者狼和羊在一起),并且是否已经访问过。如果是一个有效的状态并且没有访问过,我们将其添加到已访问集合中,并且继续搜索下一步。如果我们找到了一种满足条件的渡河方案,我们就输出搜索路径。
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