用c,实现一农夫带着 m 只羊,n 只狼过河,农夫有一条可载 x 只狼/羊的船;农夫在时或者羊的数量大于狼时,狼不会攻击羊;农夫在不损失羊的情况下,运输几次可以完成运输?m 为羊的数量、n 为狼的数量、x 为可载狼和羊的数量
时间: 2024-02-23 12:08:27 浏览: 108
好的,以下是用 C 语言实现的代码,同样使用 BFS 算法:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#define MAX_N 1005
bool vis[MAX_N][MAX_N][2]; // 标记当前状态是否已经访问过
int m, n, x; // m: 羊的数量,n: 狼的数量,x: 船的容量
struct state {
int w, s, f, b; // w: 岸上狼的数量,s: 岸上羊的数量,f: 农夫所在的岸,b: 船所在的岸
int step; // 到达当前状态的步数
};
struct node {
state st;
struct node* next;
};
struct node* head = NULL;
struct node* tail = NULL;
void enqueue(state st) {
struct node* new_node = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
new_node->st = st;
new_node->next = NULL;
if (head == NULL) {
head = new_node;
tail = new_node;
} else {
tail->next = new_node;
tail = new_node;
}
}
state dequeue() {
state st = head->st;
struct node* temp = head;
head = head->next;
free(temp);
return st;
}
bool is_empty() {
return head == NULL;
}
void bfs() {
state start = {n, m, 1, 0, 0}; // 初始化状态
start.step = 0;
enqueue(start);
vis[n][m][1] = true;
while (!is_empty()) {
state cur = dequeue();
if (cur.w == 0 && cur.s == 0 && cur.f == 0) {
printf("%d\n", cur.step); // 找到答案,输出步数
return;
}
for (int i = 0; i < 2; i++) { // 枚举农夫的移动方向
int nf = cur.f + (i == 0 ? -1 : 1);
int nb = 1 - cur.b; // 船的位置取反
// 农夫不能离开岸边
if (nf < 0 || nf > 1) {
continue;
}
// 枚举带走的狼和羊的数量
for (int j = 0; j <= x && j <= cur.w && j + cur.s <= m + n; j++) {
int nw = cur.w - j;
int ns = cur.s + j * (cur.b == 0 ? -1 : 1);
// 判断当前状态是否合法
if ((ns >= 0 && ns <= m) && (nw >= 0 && nw <= n)) {
state nxt = {nw, ns, nf, nb, cur.step + 1};
if (!vis[nw][ns][nb]) {
vis[nw][ns][nb] = true;
enqueue(nxt);
}
}
}
}
}
printf("无解\n"); // 没有找到答案
}
int main() {
scanf("%d%d%d", &m, &n, &x);
memset(vis, false, sizeof(vis));
bfs();
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用一个 `state` 结构体来表示当前状态,其中 `w` 表示岸上狼的数量,`s` 表示岸上羊的数量,`f` 表示农夫所在的岸,`b` 表示船所在的岸,`step` 表示到达当前状态的步数。
由于 C 语言没有内置的队列结构,我们使用一个链表来实现队列。具体来说,我们定义一个 `node` 结构体,其中包含一个 `state` 结构体和一个指向下一个结点的指针。我们使用 `head` 和 `tail` 指针来维护链表的头部和尾部,并实现 `enqueue`、`dequeue` 和 `is_empty` 函数来实现队列的基本操作。
在 `bfs` 函数中,我们首先初始化起始状态,并将其入队。接着,我们不断从队列中取出状态,并枚举农夫的移动方向和带走的狼和羊的数量。对于每个合法的状态,我们将其加入队列,并标记为已访问,以避免重复搜索。当找到一个状态,其中狼和羊的数量都为 0,且农夫在对岸时,我们就找到了答案,输出到达该状态的步数。如果搜索完所有状态都没有找到答案,则输出 "无解"。
希望这个代码对您有所帮助。
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