商人过河问题数学建模的python动图代码

### 商人过河问题的Python代码实现

商人过河问题是经典的逻辑谜题之一，涉及如何安全地将不同对象从河流的一侧运送到另一侧。为了创建一个动态演示图形来展示这一过程，`matplotlib.animation.FuncAnimation` 是一种有效的方法。

下面是一个简单的例子，展示了如何使用 `matplotlib` 和 `FuncAnimation` 来模拟并动画化商人过河的过程：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation

# 初始化参数
river_width = 0.5
bank_positions = [-1, 1]

fig, ax = plt.subplots()
ax.set_xlim(-2, 2)
ax.set_ylim(-1, 1)

boat, = ax.plot([], [], 'o-', lw=2)
text = ax.text(0.02, 0.95, '', transform=ax.transAxes)


def init():
    """初始化函数"""
    boat.set_data([], [])
    text.set_text('')
    return boat, text


def update(frame):
    """
    更新每一帧的数据
    
    参数 frame 表示当前帧数
    """
    side = bank_positions[frame % 2]
    
    # 假设船每次移动的距离为 river_width / 2
    x = np.linspace(side-river_width/2, side+river_width/2, num=2)
    y = [0, 0]
    
    boat.set_data(x, y)
    text.set_text(f'Step {frame}')
    
    return boat, text


ani = FuncAnimation(fig,
                    update,
                    frames=np.arange(0, 10),
                    init_func=init,
                    blit=True)

plt.show()

这段代码定义了一个基本框架用于生成动画效果[^1]。在这个基础上可以根据具体需求调整细节，比如增加更多角色（如狼、羊和白菜），设置不同的运输规则等。通过修改 `update()` 函数内的逻辑可以改变船只的位置以及其他元素的状态变化。