農夫過河 BFS 佇列

1 、問題描述

要求設計實現農夫過河問題（農夫帶著乙隻狼，乙隻養，一棵白菜，一次只能帶乙個東西）如何安全過河。

2 、問題的解決方案：

可以用棧與佇列、深度優先搜尋演算法及廣度優先搜尋演算法相應的原理去解決問題。

1) 實現四個過河物件（農夫、白菜、羊和狼）的狀態，可以用乙個四位二進位制數來表示，0表示未過河，1表示已經過河了。

2) 過河的物件必須與農夫在河的同一側，可以設計函式來判斷。

3) 防止狀態往復，即農夫將乙個東西帶過去又帶回來的情況發生，需將所有可能的狀態進行標定。

4) 可用深度優先搜尋演算法及廣度優先搜尋演算法去解題。

分析：對於這道課程設計題我一開始並沒有思路，在網上搜尋了很多的方法，發現廣度優先搜尋相對好一些。運用的是位運算方法，位運算的方法在程式中的確運算方便且速度快，但不便於我們去理解，我們可以直接在定義成乙個字串進行操作物件狀態，這樣子相對好理解一些。

（1）初始化

過河狀態按照題目的二進位制數規定即可，我在這裡規定0000中第乙個0代表農夫的狀態、第二個0代表狼的狀態、第三個0代表羊的狀態、最後乙個0代表白菜的狀態,由於01組成的二進位制數過河狀態一共有16中情況,定義乙個route[16]的陣列，用於標記已經走過的狀態，順便將標記值定義為前驅狀態便於查詢,初始化route陣列為-1(都沒有經過),先把四個物件都沒過河的情況(0000)放入佇列，同時標記route[0]為0 (0狀態沒有前驅)表示已經經過。

（2）搜尋

（3）輸出步驟

route詳細記錄了每個狀態的前驅，我們從route[15]對應值找前驅，再從前驅找其對應前驅，直到找到route[0]為止。這樣的話就倒序輸出了農夫過河的最佳路徑

實現**

1 #include
2 #include3 #include4 #include5 #include6
using
namespace
std;
7 queuest;//
定義乙個佇列用來存放合法狀態
8string a="
0000";
9string
b,c;
10int route[16
],temp,l,r;
11//
0代表農夫 1代表狼 2代表羊 3代表菜
12bool check(char a1 ,char b1,char c1,char d1)//
定義函式來檢測合法狀態
1328
intbfs()
2950
else
//如果是1就過河換為0
5155                 test2=8*(c[0]-'
0')+4*(c[1]-'
0')+2*(c[2]-'
0')+1*(c[3]-'
0');//
將假設狀態轉化為十進位制
56if(check(c[0],c[1],c[2],c[3])&&route[test2]==-1)//
如果假設情況過河後狀態是合法的同時這種狀態還沒有經過
5761}62
}63         c=b;//
這種情況是考慮農夫不帶任何東西過河，與上面判斷情況相同
64if(c[0]=='0'
)6568else
6972         test2=8*(c[0]-'
0')+4*(c[1]-'
0')+2*(c[2]-'
0')+1*(c[3]-'0'
);73
if(check(c[0],c[1],c[2],c[3])&&route[test2]==-1)74
78}79if(route[15]!=-1)//
如果最終全部都過了河，倒序輸出過河步驟
80105
if(i==0
)106
break
;107
}108
}109
}110
intmain()
111

農夫過河 BFS 佇列

農夫過河問題

農夫過河問題

求解農夫過河問題

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