请用JAVA实现牧师野人过河程序的编写,并给出渡河状态过程

时间: 2024-01-21 15:17:17 浏览: 28
以下是JAVA实现牧师野人过河程序的编写: ``` import java.util.*; public class RiverCrossing { private int missionaries; private int cannibals; private boolean boatOnLeftBank; public RiverCrossing(int m, int c, boolean boat) { this.missionaries = m; this.cannibals = c; this.boatOnLeftBank = boat; } public boolean isGoalState() { return missionaries == 0 && cannibals == 0 && !boatOnLeftBank; } public boolean isValidState() { if (missionaries < 0 || cannibals < 0) { return false; } if (missionaries > 3 || cannibals > 3) { return false; } if (missionaries > 0 && cannibals > missionaries) { return false; } if (missionaries < 3 && cannibals < missionaries) { return false; } return true; } public boolean isLegalState(RiverCrossing nextState) { if (boatOnLeftBank == nextState.boatOnLeftBank) { return false; } int dm = missionaries - nextState.missionaries; int dc = cannibals - nextState.cannibals; if (dm < 0) { dm = -dm; } if (dc < 0) { dc = -dc; } if (dm + dc > 2) { return false; } return nextState.isValidState(); } public List<RiverCrossing> getNextStates() { List<RiverCrossing> nextStates = new ArrayList<>(); int d = boatOnLeftBank ? 1 : -1; for (int m = 0; m <= 2; m++) { for (int c = 0; c <= 2; c++) { if (m + c == 0) { continue; } RiverCrossing nextState = new RiverCrossing(missionaries + d * m, cannibals + d * c, !boatOnLeftBank); if (isLegalState(nextState)) { nextStates.add(nextState); } } } return nextStates; } public void printState() { String leftBank = ""; String rightBank = ""; for (int i = 1; i <= 3; i++) { if (i <= missionaries) { leftBank += "M"; } else { leftBank += " "; } if (i <= cannibals) { leftBank += "C"; } else { leftBank += " "; } if (i > 3 - missionaries) { rightBank += "M"; } else { rightBank += " "; } if (i > 3 - cannibals) { rightBank += "C"; } else { rightBank += " "; } } if (boatOnLeftBank) { System.out.println(leftBank + " | | " + rightBank); } else { System.out.println(rightBank + " | | " + leftBank); } } } ``` 渡河状态过程如下: 1. 初始状态:3M3C(左岸) | | (右岸) 2. 进行一次合法的渡河操作,得到新状态。根据题目,渡船最多容纳两个人,只有牧师数目不少于野人数目时,渡船才能够行动。因此,我们可以枚举渡船上可能的人数组合,计算出新状态。例如,可以有1M0C、2M0C、0M1C、0M2C、1M1C这5种组合。对于每种组合,我们都要判断它是否合法,即是否满足以下条件: - 牧师和野人的数目都不能为负数。 - 牧师和野人的数目不能超过3。 - 如果左岸上有牧师,那么野人的数目不能超过牧师的数目。 - 如果左岸上有牧师,但牧师数目不足3,那么野人的数目不能少于牧师的数目。 3. 对于所有合法的新状态,输出它们,并标记它们为已访问状态。 4. 如果有合法的目标状态,输出结果并结束程序;否则,回到第2步,从已经访问过的状态中选择一个未被扩展的状态,作为下一次循环的起点。如果所有状态都已经被扩展过了,那么说明无解,输出结果并结束程序。

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