数据结构课设：野人传教士过河问题求解

本课程设计旨在通过《数据结构》课程实践，深入理解和应用数据结构原理解决实际问题。题目是“野人传教士问题”，这是一个经典的搜索算法问题，涉及有限状态自动机（Finite State Automaton, FSA）或者广度优先搜索（Breadth-First Search, BFS）的应用。问题背景设定有3个传教士和3个野人站在河的左岸，他们需要一起乘一艘载重2人的船过河，但有个规则：当野人数量超过传教士时，野人会吃掉传教士。传教士拥有指挥权，可以控制船的移动。 设计目标包括： 1. **理解与实践**：通过实际操作，加深对数据结构如栈和队列等概念的理解，以及如何用这些数据结构来模拟状态转移。 2. **问题求解能力**：利用递归或迭代的方式，编写算法来寻找从初始状态（3传教士，3野人，船在左岸）到目标状态（0传教士，0野人，船在右岸）的最安全路径。 3. **算法设计**：运用图形化表示，构建一个搜索树或图，以清晰地展示每个可能的状态变化和转换。 4. **编程技能提升**：实现节点类，定义状态变量、合法状态检查、扩展节点等功能，通过源代码编写和注释增强编程能力。 5. **文档撰写**：学习如何编写详细的解决方案报告，包括中间状态和函数调用序列的记录。 设计步骤包括： 1. **状态表示**：使用三个变量（M表示传教士数，W表示野人数，B表示船的位置）来描述当前问题状态。 2. **状态转换函数**：根据船的承载能力和规则，定义函数来决定从一个状态到另一个状态的转变。 3. **搜索策略**：运用BFS方法，将初始状态加入广度优先搜索队列，逐层探索状态空间，直到找到目标状态。 4. **代码实现**：编写C++代码，包括初始化、状态判断、节点扩展和回溯等关键部分。 5. **调试与优化**：测试代码的正确性和效率，可能需要进行性能调整。 在整个过程中，学生需要展示他们的逻辑思维、问题分解、算法设计和编程技能，同时也锻炼了他们的文档撰写能力，以便在完成项目后能清晰地表述解决方案。通过这个课程设计，不仅巩固了理论知识，还提高了实际问题解决能力。