猴子推箱子摘香蕉用代码如何实现
时间: 2024-06-01 12:13:12 浏览: 127
猴子推箱子摘香蕉的问题可以用搜索算法来解决。其中较为经典的算法是深度优先搜索和广度优先搜索。以下是深度优先搜索的实现代码:
首先定义四个方向的变量,分别表示向上、向下、向左和向右移动:
up = (-1, 0)
down = (1, 0)
left = (0, -1)
right = (0, 1)
然后定义一个递归的 DFS 函数,根据当前节点的状态和深度来搜索:
def dfs(state, depth):
# 判断当前状态是否为目标状态
if is_goal(state):
return True
# 如果深度为 0,返回
if depth == 0:
return False
# 在当前状态的基础上尝试移动空格
for direction in [up, down, left, right]:
new_state = move(state, direction)
# 如果移动合法,继续搜索
if new_state:
if dfs(new_state, depth - 1):
print_state(new_state)
return True
return False
其中 is_goal(state) 函数用于判断当前状态是否为目标状态,move(state, direction) 函数用于尝试在当前状态的基础上移动空格,print_state(state) 函数用于输出当前状态。
完整代码如下:
def move(state, direction):
# 找到空格的位置
row, col = find_blank(state)
# 计算移动后的位置
new_row = row + direction[0]
new_col = col + direction[1]
# 判断新位置是否合法
if 0 <= new_row < len(state) and 0 <= new_col < len(state[0]):
# 如果新位置合法,交换空格和新位置的数字
new_state = copy.deepcopy(state)
new_state[row][col], new_state[new_row][new_col] = new_state[new_row][new_col], new_state[row][col]
return new_state
# 如果新位置不合法,返回 None
return None
def find_blank(state):
for i, row in enumerate(state):
for j, num in enumerate(row):
if num == 0:
return i, j
def is_goal(state):
return state[1][2] == 1
def print_state(state):
for row in state:
print(row)
print()
def dfs(state, depth):
# 判断当前状态是否为目标状态
if is_goal(state):
return True
# 如果深度为 0,返回
if depth == 0:
return False
# 在当前状态的基础上尝试移动空格
for direction in [up, down, left, right]:
new_state = move(state, direction)
# 如果移动合法,继续搜索
if new_state:
if dfs(new_state, depth - 1):
print_state(new_state)
return True
return False
# 初始化状态,0 表示空格
state = [
[2, 8, 3],
[1, 6, 4],
[7, 0, 5]
]
# 从深度为 0 开始搜索
dfs(state, 0)
# 从深度为 1 开始搜索
dfs(state, 1)
# 从深度为 2 开始搜索
dfs(state, 2)
# 从深度为 3 开始搜索
dfs(state, 3)
注意,这里的状态使用二维列表表示,数字 0 表示空格。搜索算法会尝试移动空格,直到达到目标状态。通过调整搜索深度来控制搜索的时间和空间复杂度。
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