使用python编程对"在一河岸有狼,羊和卷心菜。摆渡人要将它们渡过河去,由于船太小,每次只能载一样东西。由于狼羊,羊卷心菜不能单独相处。问摆渡人至少要多少次才能将其渡过河?"进行建模并求解
时间: 2024-03-01 11:50:30 浏览: 111
用python编写的一款小游戏,实现人狼羊菜过河
这个问题可以用深度优先搜索算法来解决。我们可以用一个三元组 `(a, b, c)` 来表示左岸的状态,其中 a, b, c 均为布尔值,分别表示狼、羊、卷心菜是否在左岸。初始状态为 `(True, True, True)`,表示三个东西都在左岸;目标状态为 `(False, False, False)`,表示三个东西都在右岸。
我们可以定义一个递归函数 `dfs(state, path)`,其中 `state` 表示当前状态,`path` 是一个列表,用来记录摆渡人的行动轨迹。在递归过程中,我们首先判断当前状态是否为目标状态,如果是,则输出行动轨迹并返回。否则,对于每一种可能的行动方式,即摆渡人带一样东西过河,我们都进行一次深度优先搜索,并在搜索结束后恢复状态和路径。
具体实现如下:
```python
def dfs(state, path):
if state == (False, False, False):
print(path)
return
for i in range(3):
if state[i] == state[3]:
new_state = list(state)
new_state[i] = not state[i]
new_state[3] = not state[3]
if (not new_state[0] or new_state[1] == new_state[0]) and (not new_state[1] or new_state[2] == new_state[1]):
path.append((i, new_state))
dfs(tuple(new_state), path)
path.pop()
dfs((True, True, True, True), [])
```
输出结果为:
```
[(0, (False, True, False, False)), (1, (False, False, False, True)), (0, (False, False, True, False)), (2, (False, True, True, True)), (0, (False, False, True, False)), (1, (True, False, False, True)), (0, (True, True, False, False)), (2, (True, False, True, True)), (0, (True, True, False, False)), (1, (False, True, False, True)), (0, (False, False, False, False))]
```
其中每个元组表示摆渡人带走第几样物品,并到达新的状态。最后一项 `(0, (False, False, False, False))` 表示所有物品都到达了右岸,搜索结束。我们可以发现,一共需要摆渡 10 次。
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