算法谜题1,狼羊菜过河 使用回溯法解决 java 编写
时间: 2024-02-12 17:06:55 浏览: 120
好的,下面是使用 Java 编写的狼羊菜过河问题的回溯法解决方案:
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] state = {0, 0, 0, 0}; // 初始状态,0表示这个人和狼、羊、菜都在左岸
boolean success = backtrack(state, 0); // 调用回溯函数
if (success) {
System.out.println("找到了符合条件的解!");
for (int i = 0; i < 4; i++) {
System.out.println("位置 " + i + " 的状态是:" + state[i]);
}
} else {
System.out.println("无法找到符合条件的解!");
}
}
public static boolean backtrack(int[] state, int pos) {
// 判断当前状态是否符合条件
if (pos == 4 && state[0] == 0 && state[1] == 0 && state[2] == 0 && state[3] == 0) {
return true; // 找到了符合条件的解
}
// 尝试所有可能的状态
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (is_valid(state, pos, i)) { // 判断当前状态是否合法
state[pos] = i; // 更新状态
if (backtrack(state, pos + 1)) {
return true; // 找到了符合条件的解
}
state[pos] = -1; // 回溯到上一个状态
}
}
return false; // 没有找到符合条件的解
}
public static boolean is_valid(int[] state, int pos, int val) {
if (pos == 0) { // 起点状态,不需要判断
return true;
}
if (val == state[pos - 1]) { // 不能带上上一次带过来的动物或菜
return false;
}
if (state[0] != state[1]) { // 人必须在带走动物或菜的岸边
return false;
}
if (state[1] == 0 && (state[2] == 1 && state[3] == 1)) { // 狼吃羊的情况
return false;
}
if (state[1] == 0 && (state[1] == 2 && state[3] == 4)) { // 羊吃菜的情况
return false;
}
if (state[1] == 1 && (state[2] == 0 && state[3] == 0)) { // 狼羊都在右岸而人在左岸的情况
return false;
}
if (state[1] == 1 && (state[1] == 2 && state[3] == 4)) { // 羊菜都在右岸而人在左岸的情况
return false;
}
return true;
}
}
```
在这个代码中,`state`数组表示当前的状态,`pos`表示当前搜索到的位置,`is_valid`函数用来判断当前状态是否合法,如果当前状态合法,就更新状态数组并继续往下搜索,否则就回溯到上一个状态重新尝试其他可能的状态。
注意,在判断状态是否合法时,我们需要根据题目要求对每种情况进行判断,例如,不能带上上一次带过来的动物或菜,人必须在带走动物或菜的岸边,狼不能和羊在同一岸边等等。
最后,我们可以调用`backtrack`函数来解决狼羊菜过河问题,例如:
```
int[] state = {0, 0, 0, 0}; // 初始状态,0表示这个人和狼、羊、菜都在左岸
boolean success = backtrack(state, 0); // 调用回溯函数
if (success) {
System.out.println("找到了符合条件的解!");
} else {
System.out.println("无法找到符合条件的解!");
}
```
这样就可以找到符合条件的解,或者确定无解了。
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