使用Python设计程序求解传教士和野人过河问题,分别使用BFS和DFS来实现问题求解
时间: 2024-11-09 18:23:00 浏览: 78
传教士和野人过河问题是经典的图搜索算法应用案例,它是一个八皇后问题的变种,通常用于演示深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。在这个场景中,我们有一个小岛上有两个传教士和三个野人,他们需要安全地过河去另一个小岛上。然而,由于某些规则:
1. 任何时候只能有一个人移动;
2. 传教士不能单独留在一边,因为野人可能会伤害他;
3. 如果两边都有传教士,那么野人可以独自过河。
以下是使用Python分别通过BFS和DFS实现的基本步骤:
**BFS(广度优先搜索):**
```python
from collections import deque
def bfs(islands):
# 定义状态、初始状态和目标状态
states = {() : 0} # 空表示起始状态,0表示步数
queue = deque([(())])
while queue:
state, steps = queue.popleft()
if is_solution(state): # 判断是否达到目标状态
return steps
for move in possible_moves(state): # 计算所有可能的下一步
new_state = make_move(state, move)
if new_state not in states:
states[new_state] = steps + 1
queue.append((new_state, steps + 1))
# ... 其他辅助函数定义 ...
def is_solution(state):
return len(state) == 4 and all(isinstance(x, tuple) for x in state)
# ... 更多函数,如 possible_moves 和 make_move ...
```
**DFS(深度优先搜索):**
```python
def dfs(islands, state, steps=0, path=[]):
path += [state]
if is_solution(state): # 达到目标
return steps
for move in possible_moves(state):
next_state = make_move(state, move)
if next_state not in path:
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