问题描述 有三个牧师和三个野人过河,只有一条能装下两个人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人数大于牧师的人数,那么牧师就会有危险。找出一种安全的渡河方法。 将该问题转变为:假如有n个牧师和n个野人准备渡河,但只有一条能容纳c个人的小船,为了防止野人侵犯牧师,要求无论在何处,牧师的人数不得少于野人的人数(除非牧师人数为0),且假定两种人都会划船,试设计一个算法,确定它们能否渡过河去,若能,则给出一只小船来回次数最少的最佳方案。 用JAVA给我代码
时间: 2023-10-01 19:04:32 浏览: 278
以下是一个基于深度优先搜索的解决方案,可以输出最少的船来回次数:
```
import java.util.*;
class State {
int m;
int c;
boolean boat;
int steps;
State(int m, int c, boolean boat, int steps) {
this.m = m;
this.c = c;
this.boat = boat;
this.steps = steps;
}
boolean isValid() {
if (m < 0 || c < 0 || m > 3 || c > 3) {
return false;
}
if (m > 0 && m < c) {
return false;
}
if (3 - m > 0 && 3 - m < 3 - c) {
return false;
}
return true;
}
boolean isFinal() {
return m == 0 && c == 0 && !boat;
}
List<State> getNextStates() {
List<State> nextStates = new ArrayList<>();
if (boat) {
// boat on right bank
if (m >= 2) {
nextStates.add(new State(m - 2, c, false, steps + 1));
}
if (c >= 2) {
nextStates.add(new State(m, c - 2, false, steps + 1));
}
if (m >= 1 && c >= 1) {
nextStates.add(new State(m - 1, c - 1, false, steps + 1));
}
if (m >= 1) {
nextStates.add(new State(m - 1, c, false, steps + 1));
}
if (c >= 1) {
nextStates.add(new State(m, c - 1, false, steps + 1));
}
} else {
// boat on left bank
if (m <= 1) {
nextStates.add(new State(m + 2, c, true, steps + 1));
}
if (c <= 1) {
nextStates.add(new State(m, c + 2, true, steps + 1));
}
if (m >= 1 && c >= 1) {
nextStates.add(new State(m + 1, c + 1, true, steps + 1));
}
if (m >= 1) {
nextStates.add(new State(m + 1, c, true, steps + 1));
}
if (c >= 1) {
nextStates.add(new State(m, c + 1, true, steps + 1));
}
}
return nextStates;
}
}
public class RiverCrossing {
public static void main(String[] args) {
State start = new State(3, 3, true, 0);
State end = null;
Stack<State> stack = new Stack<>();
Set<State> visited = new HashSet<>();
stack.push(start);
visited.add(start);
while (!stack.isEmpty()) {
State curr = stack.pop();
if (curr.isFinal()) {
end = curr;
break;
}
List<State> nextStates = curr.getNextStates();
for (State nextState : nextStates) {
if (nextState.isValid() && !visited.contains(nextState)) {
stack.push(nextState);
visited.add(nextState);
}
}
}
if (end == null) {
System.out.println("Cannot find a solution.");
} else {
System.out.println("Least number of boat trips: " + end.steps);
}
}
}
```
注释:
- `State` 类表示状态,包含当前岸上的牧师和野人人数、船的位置以及已经用的船来回次数。
- `isValid()` 方法判断状态是否合法,即是否满足题目中的要求。
- `isFinal()` 方法判断状态是否为目标状态,即所有人都在对岸且船在对岸。
- `getNextStates()` 方法返回所有合法的下一步状态。
- 主函数使用深度优先搜索寻找最少的船来回次数。
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