用c++实现假如有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。输入:牧师人数(即野人人数)n,小船一次至多载客人数c。 输出:若问题无解,则显示“渡河失败”信息,否则,输出一组最佳方案,用三组(X1,X2,X3)表示渡河过程中的状态。并用箭头输出这些状态之间的迁移:目的状态<- <-中间状态 <- <-初始状态。
时间: 2023-11-23 15:05:42 浏览: 184
好的,以下是用 C++ 实现的代码,同样采用深度优先搜索(DFS)算法:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 105;
int n, c, count = MAXN; // count 记录船来回的次数
bool vis[MAXN][MAXN]; // vis[i][j] 表示状态 (i, j, 0/1) 是否已经访问过
vector<pair<int, int>> ans; // 存储最佳方案
void dfs(int m, int cn, int b, int step) {
if (step >= count) return; // 船来回次数已经大于等于最佳方案,直接返回
if (m < 0 || m > n || cn < 0 || cn > n) return; // 牧师或野人数量不合法,返回
if (m > 0 && m < cn) return; // 牧师数量小于野人数量,返回
if (vis[m][cn]) return; // 状态已经访问过,返回
vis[m][cn] = true; // 标记状态已经访问过
if (m == 0 && cn == 0 && b == 1) { // 找到一组最佳方案
count = step; // 更新船来回次数
ans.clear(); // 清空最佳方案
return;
}
if (b == 0) { // 船在左岸
dfs(m, cn - 1, 1, step + 1); // 带一个野人过河
dfs(m - 1, cn, 1, step + 1); // 带一个牧师过河
dfs(m - 2, cn, 1, step + 1); // 带两个牧师过河
dfs(m, cn - 2, 1, step + 1); // 带两个野人过河
dfs(m - 1, cn - 1, 1, step + 1); // 带一个牧师和一个野人过河
} else { // 船在右岸
dfs(m, cn + 1, 0, step + 1); // 带一个野人过河
dfs(m + 1, cn, 0, step + 1); // 带一个牧师过河
dfs(m + 2, cn, 0, step + 1); // 带两个牧师过河
dfs(m, cn + 2, 0, step + 1); // 带两个野人过河
dfs(m + 1, cn + 1, 0, step + 1); // 带一个牧师和一个野人过河
}
vis[m][cn] = false; // 回溯
ans.push_back({m, cn}); // 记录状态
}
int main() {
cin >> n >> c;
dfs(n, n, 0, 0); // 从初始状态开始搜索
if (count == MAXN) cout << "渡河失败" << endl;
else {
cout << "(0, 0, 1) <- <- ";
for (auto p: ans) {
cout << "(" << p.first << ", " << p.second << ", ";
if (p.first > p.second) cout << "1)";
else cout << "0)";
cout << " <- <- ";
}
cout << "(n, n, 0)" << endl;
}
return 0;
}
```
注意,这里的 vis 数组需要初始化为 false,否则会出错。另外,题目要求输出状态之间的转移,我们可以将每个状态(除了初始状态和最终状态)存储到 ans 数组中,最后输出时遍历 ans 数组即可。
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