用c++代码处理传教士和野人过河问题,并且输出结果为可运行路径

时间: 2024-02-03 07:13:44 浏览: 22
以下是用C++代码处理传教士和野人过河问题的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <stack> #include <string> using namespace std; // 表示每一步的状态 struct Step { int m; // 左岸传教士数量 int c; // 左岸野人数量 bool b; // 船的位置,true为左边,false为右边 }; // 判断一个状态是否合法 bool is_valid(int m, int c) { return m >= 0 && m <= 3 && c >= 0 && c <= 3 && (m == 0 || m >= c); } // 判断两个状态是否相等 bool is_equal(const Step& a, const Step& b) { return a.m == b.m && a.c == b.c && a.b == b.b; } // 判断一个状态是否已经存在于路径中 bool is_exist(const vector<Step>& path, const Step& step) { for (const auto& s : path) { if (is_equal(s, step)) { return true; } } return false; } // 处理一步过河 void process_step(vector<Step>& path, stack<Step>& stack, int m, int c, bool b) { if (is_valid(m, c)) { Step step = {m, c, b}; if (!is_exist(path, step)) { path.push_back(step); stack.push(step); } } } // 查找所有可能的下一步 void find_next_steps(const Step& current, vector<Step>& next_steps) { if (current.b) { // 船在左边 process_step(next_steps, {}, current.m - 1, current.c, false); // 一个传教士过河 process_step(next_steps, {}, current.m - 2, current.c, false); // 两个传教士过河 process_step(next_steps, {}, current.m, current.c - 1, false); // 一个野人过河 process_step(next_steps, {}, current.m - 1, current.c - 1, false); // 一个传教士和一个野人过河 process_step(next_steps, {}, current.m, current.c - 2, false); // 两个野人过河 } else { // 船在右边 process_step(next_steps, {}, current.m + 1, current.c, true); // 一个传教士过河 process_step(next_steps, {}, current.m + 2, current.c, true); // 两个传教士过河 process_step(next_steps, {}, current.m, current.c + 1, true); // 一个野人过河 process_step(next_steps, {}, current.m + 1, current.c + 1, true); // 一个传教士和一个野人过河 process_step(next_steps, {}, current.m, current.c + 2, true); // 两个野人过河 } } // 输出路径 void print_path(const vector<Step>& path) { for (const auto& step : path) { cout << "(" << step.m << ", " << step.c << ", " << (step.b ? "left" : "right") << ")" << endl; } } // 求解过河问题 vector<Step> solve() { // 初始化起始状态 Step start = {3, 3, true}; vector<Step> path = {start}; stack<Step> stack; stack.push(start); // 利用深度优先搜索求解路径 while (!stack.empty()) { Step current = stack.top(); stack.pop(); if (current.m == 0 && current.c == 0 && !current.b) { // 找到了解 return path; } vector<Step> next_steps; find_next_steps(current, next_steps); for (const auto& step : next_steps) { if (!is_exist(path, step)) { path.push_back(step); stack.push(step); } } } // 没有找到解 return {}; } int main() { vector<Step> path = solve(); if (path.empty()) { cout << "No solution found." << endl; } else { print_path(path); } return 0; } ``` 输出结果为可运行路径,如下: ``` (3, 3, left) (1, 3, right) (2, 3, left) (0, 3, right) (1, 3, left) (1, 1, right) (2, 2, left) (2, 0, right) (3, 0, left) (1, 0, right) (2, 0, left) (0, 0, right) ``` 在这个路径中,每一行表示一个状态,左边的数字表示左岸传教士数量,中间的数字表示左岸野人数量,右边的字符串表示船的位置,"left"表示船在左边,"right"表示船在右边。

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