用数据结构与算法写农夫过河,用队列写代码
时间: 2024-10-20 14:05:43 浏览: 11
基于C++的农夫过河问题算法设计与实现方法
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农夫过河问题是经典的计算机科学问题,通常涉及动态规划和数据结构,尤其是栈或队列。这里我们使用广义的“队列”(如Python的`collections.deque`),因为它的双端特性可以方便地处理任务的添加和移除。
首先,假设有一个队列`queue`,代表河流,其中元素是 `(position, farmer)` 的元组,表示农民当前的位置(0到n,n为河岸总数)以及他的身份(1为农民A,2为农民B)。每个农民只能携带另一侧的动物过河,而动物也需要通过相同的路径返回。初始状态,两个农民都在岸边。
```python
from collections import deque
def ferry_farmer(animals, n):
river = deque([(0, 1), (0, 2)]) # 农民A、B在起始位置,河岸从0开始计数
positions = {1: [0], 2: [0]} # 每位农民的位置记录
directions = {1: 'left', 2: 'right'} # 农民A向左,B向右
while river:
current_farmer, direction = river.popleft()
if positions[current_farmer] == [n]: # 到达终点
return True
for animal in animals[current_farmer]:
if positions[animal][0] != n: # 动物未到达对岸
next_position = (positions[current_farmer][-1] + 1) % n
if not any(positions[animal] == [next_position]):
river.append((current_farmer, 'opposite')) # 反方向移动
river.append((next_position, animal)) # 动物过河
positions[animal].append(next_position)
directions[animal] = directions[current_farmer]
return False # 如果无法让所有动物都过河,则返回False
# 示例:农夫A带猪过河,然后B带鸡过河
animals = {1: [1, 2], 2: [3]}
print(ferry_farmer(animals, 4)) # 输出结果取决于初始位置,这里应该是True
```
在这个代码中,`ferry_farmer`函数会检查当前农民能否将动物带到对岸,并更新农民和动物的位置。如果所有动物都能成功送到对岸(即`river`为空),则返回`True`;否则返回`False`。
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