用c++的回溯法写一个一个猎人带着一只狼、一头羊和一筐青菜欲乘一独木舟渡河,因独木舟太小,猎人一次至多只能带狼、羊或青菜之一渡河,但当与猎人不在河的同一边时,狼会吃掉羊、羊会吃掉青菜。试设计一个算法,帮猎人寻找一种渡河的次序让其不受损失地将狼、羊和青菜带过河去的代码

时间: 2024-02-17 12:00:38 浏览: 14
下面是一个使用回溯法解决这个问题的示例代码: ``` #include <iostream> #include <vector> #include <unordered_set> using namespace std; const int BOAT_CAPACITY = 2; // 独木舟的容量为2 const int LEFT_BANK = 0; // 左岸 const int RIGHT_BANK = 1; // 右岸 unordered_set<string> visited; // 记录已经遍历过的状态 bool isValid(int wolf, int sheep, int vegetable) { if (wolf == sheep && wolf != BOAT_CAPACITY) { // 狼会吃掉羊 return false; } if (sheep == vegetable && sheep != BOAT_CAPACITY) { // 羊会吃掉青菜 return false; } return true; } void dfs(int wolf, int sheep, int vegetable, int boat, vector<int>& path, vector<vector<int>>& result) { if (wolf == BOAT_CAPACITY && sheep == BOAT_CAPACITY && vegetable == BOAT_CAPACITY && boat == RIGHT_BANK) { // 所有物品都已经运输到右岸 result.push_back(path); return; } string state = to_string(wolf) + to_string(sheep) + to_string(vegetable) + to_string(boat); if (visited.count(state)) { // 如果这个状态已经遍历过了,直接返回 return; } visited.insert(state); if (boat == LEFT_BANK) { // 如果独木舟在左岸 if (wolf < BOAT_CAPACITY) { // 狼可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= wolf) continue; // 如果狼已经在船上了,就不需要再放一次了 if (!isValid(wolf+i, sheep, vegetable)) continue; path.push_back(i); dfs(wolf+i, sheep, vegetable, RIGHT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } if (sheep < BOAT_CAPACITY) { // 羊可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= sheep) continue; if (!isValid(wolf, sheep+i, vegetable)) continue; path.push_back(-i); dfs(wolf, sheep+i, vegetable, RIGHT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } if (vegetable < BOAT_CAPACITY) { // 青菜可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= vegetable) continue; if (!isValid(wolf, sheep, vegetable+i)) continue; path.push_back(i); dfs(wolf, sheep, vegetable+i, RIGHT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } } else { // 如果独木舟在右岸 if (wolf == BOAT_CAPACITY) { // 狼可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= wolf) continue; if (!isValid(wolf-i, sheep, vegetable)) continue; path.push_back(-i); dfs(wolf-i, sheep, vegetable, LEFT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } if (sheep == BOAT_CAPACITY) { // 羊可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= sheep) continue; if (!isValid(wolf, sheep-i, vegetable)) continue; path.push_back(i); dfs(wolf, sheep-i, vegetable, LEFT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } if (vegetable == BOAT_CAPACITY) { // 青菜可以乘船过河 for (int i = 1; i <= BOAT_CAPACITY; i++) { if (i <= vegetable) continue; if (!isValid(wolf, sheep, vegetable-i)) continue; path.push_back(-i); dfs(wolf, sheep, vegetable-i, LEFT_BANK, path, result); path.pop_back(); } } } visited.erase(state); } int main() { vector<vector<int>> result; vector<int> path; dfs(0, 0, 0, LEFT_BANK, path, result); // 从左岸开始 cout << "There are " << result.size() << " valid routes:" << endl; for (auto& r : result) { for (auto& p : r) { if (p > 0) { cout << " + "; } else { cout << " - "; } if (abs(p) == BOAT_CAPACITY) { cout << "wolf/sheep/vegetable"; } else if (abs(p) == 1) { cout << "wolf"; } else if (abs(p) == 2) { cout << "sheep"; } else if (abs(p) == 3) { cout << "vegetable"; } } cout << endl; } return 0; } ``` 在这个示例代码中,函数 `dfs` 使用回溯法来找到所有可能的运输方案。函数的参数包括当前状态下狼、羊、青菜的位置,船的位置,已经运输的路径,以及所有的运输方案。函数首先判断当前状态是否已经遍历过,如果是,则直接返回。然后,函数根据当前船的位置,枚举可以乘船过河的动物,以及每次可以运输的数量。在运输过程中,需要检查新状态是否合法,即狼会不会吃掉羊,羊会不会吃掉青菜。如果当前状态是一个合法的终止状态,则将当前的运输路径加入到所有运输方案中。最后,函数返回所有运输方案。 在主函数中,我们调用 `dfs` 函数,从左岸开始,得到所有可能的运输方案。我们可以遍历这些方案,输出每次运输的动物或物品即可。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C++如何判断一个数字是否为质数

主要为大家详细介绍了C++如何判断一个数字是否为质数,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

C语言:一元多项式加减法运算(链表 附答案).docx

C语言链表的入门题,里面提供了两种思路供参考,用链表来实现一元多项式的加减法,并按照一定规律输出。也是练习链表和排序算法的一道小实验,初学链表的小伙伴可以参考参考噢
recommend-type

数据结构实验报告之一元多项式求和(链表)报告2.doc

把任意给定的两个一元多项式P(x) ,Q(x) 输入计算机,计算它们的和并输出计算结果。 实验内容: 1.问题描述: 一元多项式求和——把任意给定的两个一元多项式P(x) ,Q(x) 输入计算机,计算它们的和并输出计算结果。
recommend-type

C++通过自定义函数找出一个整数数组中第二大数的方法

主要介绍了C++通过自定义函数找出一个整数数组中第二大数的方法,涉及C++针对数组的遍历操作相关技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

高质量的C++编程 让你成为一个优秀的c++程序员

本书由伤害贝尔实验室资深c++工程师编写 介绍了如何编写出高质量的c++程序 编程规范就是你成功了一半
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战演练】增量式PID的simulink仿真实现

# 2.1 Simulink仿真环境简介 Simulink是MATLAB中用于建模、仿真和分析动态系统的图形化环境。它提供了一个直观的用户界面,允许用户使用块和连接线来创建系统模型。Simulink模型由以下元素组成: - **子系统:**将复杂系统分解成更小的、可管理的模块。 - **块:**代表系统中的组件,如传感器、执行器和控制器。 - **连接线:**表示信号在块之间的流动。 Simulink仿真环境提供了广泛的块库,涵盖了各种工程学科,包括控制系统、电子和机械工程。它还支持用户自定义块的创建,以满足特定仿真需求。 # 2. Simulink仿真环境的搭建和建模 ### 2.
recommend-type

训练集和测试集的准确率都99%,但是预测效果不好

即使训练集和测试集的准确率都很高,但是在实际的预测中表现不佳,可能会有以下几个原因: 1. 数据质量问题:模型训练和测试的数据可能存在问题,比如数据标签错误、数据集采样不均衡、数据集中存在异常值等问题,这些问题可能会导致模型在实际预测中表现不佳。 2. 特征工程问题:模型的特征工程可能存在问题,导致模型无法很好地捕捉数据的特征,从而影响预测效果。 3. 模型选择问题:模型的选择可能不合适,比如选择的模型太简单,无法很好地拟合数据,或者选择的模型太复杂,导致过拟合等问题。 4. 超参数调整问题:模型的超参数可能没有调整到最佳状态,需要进行调整。 针对以上可能的原因,可以采取相应的措施进
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。