任务书-农夫过河问题的逻辑建模与程序验证
数据结构课程设计报告（农夫过河）
数据结构课程设计报告（农夫过河）第一篇：数据结构课程设计报告(农夫过河)目录引言...................................................2 问题描述..............................................3 基本要求 (3)2.1为农夫过河问题抽象数据模型体会数据模型在问题求解中的重要性；........3 2.2设计一个算法求解农夫过河问题，并输出过河方案；......................3 3 概要设计 (3)3.1 数据结构的设计。
....................................................3 3.1.1农夫过河问题的模型化.............................................3 3.1.2 算法的设计 (4)4、运行与测试 (6)5、总结与心得..........................................7 附录...................................................7 参考文献. (13)引言所谓农夫过河问题是指农夫带一只狼、一只羊和一棵白菜在河南岸, 需要安全运到北岸。
一条小船只能容下他和一件物品, 只有农夫能撑船。
问农夫怎么能安全过河, 当然狼吃羊, 羊吃白菜, 农夫不能将这两种或三种物品单独放在河的一侧, 因为没有农夫的照看, 狼就要吃羊, 而羊可能要吃白菜? 这类问题的实质是系统的状态问题, 要寻求的是从初始状态经一系列的安全状态到达系统的终止状态的一条路径。
1 问题描述一个农夫带一只狼、一棵白菜和一只羊要从一条河的南岸过到北岸，农夫每次只能带一样东西过河，但是任意时刻如果农夫不在场时，狼要吃羊、羊要吃白菜，请为农夫设计过河方案。
基本要求2.1为农夫过河问题抽象数据模型体会数据模型在问题求解中的重要性；2.2设计一个算法求解农夫过河问题，并输出过河方案；概要设计3.1 数据结构的设计。
数据结构实验-农夫过河问题
农夫过河问题一、实验目的掌握广度优先搜索策略，并用队列求解农夫过河问题二、实验内容问题描述：一农夫带着一只狼，一只羊和一颗白菜，身处河的南岸，他要把这些东西全部运到北岸，遗憾的是他只有一只小船，小船只能容下他和一件物品。
这里只能是农夫来撑船，同时因为狼吃羊、羊吃白菜、所以农夫不能留下羊和狼或羊和白菜在河的一边，而自己离开；好在狼属肉食动物，不吃白菜。
农夫怎么才能把所有的东西安全运过河呢？实验要求如下：（1）设计物品位置的表示方法和安全判断算法；（2）设计队列的存储结构并实现队列的基本操作（建立空队列、判空、入队、出队、取对头元素），也可以使用STL中的队列进行代码的编写；（3）采用广度优先策略设计可行的过河算法；（4）输出要求：按照顺序输出一种可行的过河方案；提示：可以使用STL中的队列进行代码编写。
程序运行结果：二进制表示：1111011011100010101100011001，0000三、农夫过河算法流程⏹Step1：初始状态0000入队⏹Step2：当队列不空且没有到达结束状态1111时，循环以下操作：⏹队头状态出队⏹按照农夫一个人走、农夫分别带上三个物品走，循环以下操作：⏹农夫和物品如果在同一岸，则计算新的状态⏹如果新状态是安全的并且是没有处理过的，则更新path[ ]，并将新状态入队⏹当状态为1111时，逆向输出path[ ]数组附录一：STL中队列的使用注：队列，可直接用标准模板库（STL）中的队列。
需要#include<queue>STL中的queue，里面的一些成员函数如下（具体可以查找msdn，搜索queue class）：front：Returns a reference to the first element at the front of the queue.pop：Removes an element from the front of the queuepush：Adds an element to the back of the queueempty：Tests if the queue is empty三、实验代码FarmerRiver.H#ifndef FARMERRIVER_H#define FARMERRIVER_Hint FarmerOnRight(int status); //农夫，在北岸返回1，否则返回0int WorfOnRight(int status); //狼int CabbageOnRight(int status); //白菜int GoatOnRight(int status); //羊int IsSafe(int status); //判断状态是否安全，安全返回1，否则返回0void FarmerRiver();#endifSeqQueue.h#ifndef SEQQUEUE_H#define SEQQUEUE_Htypedef int DataType;struct Queue{int Max;int f;int r;DataType *elem;};typedef struct Queue *SeqQueue;SeqQueue SetNullQueue_seq(int m);int IsNullQueue_seq(SeqQueue squeue);void EnQueue_seq(SeqQueue squeue, DataType x);void DeQueue_seq(SeqQueue);DataType FrontQueue_seq(SeqQueue);#endifFarmerRiver.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "SeqQueue.h"#include "FarmerRiver.h"int FarmerOnRight(int status) //判断当前状态下农夫是否在北岸{return (0!=(status & 0x08));}int WorfOnRight(int status){return (0!=(status & 0x04));}int CabbageOnRight(int status){return (0!=(status & 0x02));}int GoatOnRight(int status){return (0!=(status & 0x01));}int IsSafe(int status) //判断当前状态是否安全{if ((GoatOnRight(status)==CabbageOnRight(status)) &&(GoatOnRight(status)!=FarmerOnRight(status)))return (0); //羊吃白菜if ((GoatOnRight(status)==WorfOnRight(status)) && (GoatOnRight(status)!=FarmerOnRight(status))) return 0; //狼吃羊return 1; //其他状态是安全的}void FarmerRiver(){int i, movers, nowstatus, newstatus;int status[16]; //用于记录已考虑的状态路径SeqQueue moveTo;moveTo = SetNullQueue_seq(20); //创建空列队EnQueue_seq(moveTo, 0x00); //初始状态时所有物品在北岸，初始状态入队for (i=0; i<16; i++) //数组status初始化为-1{status[i] = -1;}status[0] = 0;//队列非空且没有到达结束状态while (!IsNullQueue_seq(moveTo) && (status[15]==-1)){nowstatus = FrontQueue_seq(moveTo); //取队头DeQueue_seq(moveTo);for (movers=1; movers<=8; movers<<=1)//考虑各种物品在同一侧if ((0!=(nowstatus & 0x08)) == (0!=(nowstatus & movers)))//农夫与移动的物品在同一侧{newstatus = nowstatus ^ (0x08 | movers); //计算新状态//如果新状态是安全的且之前没有出现过if (IsSafe(newstatus)&&(status[newstatus] == -1)){status[newstatus] = nowstatus; //记录新状态EnQueue_seq(moveTo, newstatus); //新状态入队}}}//输出经过的状态路径if (status[15]!=-1){printf("The reverse path is: \n");for (nowstatus=15; nowstatus>=0; nowstatus=status[nowstatus]){printf("The nowstatus is: %d\n", nowstatus);if (nowstatus == 0)return;}}elseprintf("No solution.\n");}Sequeue.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "SeqQueue.h"SeqQueue SetNullQueue_seq(int m){SeqQueue squeue;squeue = (SeqQueue)malloc(sizeof(struct Queue));if (squeue==NULL){printf("Alloc failure\n");return NULL;}squeue->elem = (int *)malloc(sizeof(DataType) * m);if (squeue->elem!=NULL){squeue->Max = m;squeue->f = 0;squeue->r = 0;return squeue;}else free(squeue);}int IsNullQueue_seq(SeqQueue squeue){return (squeue->f==squeue->r);}void EnQueue_seq(SeqQueue squeue, DataType x) //入队{if ((squeue->r+1) % squeue->Max==squeue->f) //是否满printf("It is FULL Queue!");else{squeue->elem[squeue->r] = x;squeue->r = (squeue->r+1) % (squeue->Max);}}void DeQueue_seq(SeqQueue squeue) //出队{if (IsNullQueue_seq(squeue))printf("It is empty queue!\n");elsesqueue->f = (squeue->f+1) % (squeue->Max); }DataType FrontQueue_seq(SeqQueue squeue) //求队列元素{if (squeue->f==squeue->r)printf("It is empty queue!\n");elsereturn (squeue->elem[squeue->f]);}main.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "FarmerRiver.h"int main(void){FarmerRiver();return 0;}实验结果：四、实验总结。
农夫过河C语言课程设计
农夫过河C语言课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解C语言中基本的数据类型和语法结构；2. 学会使用C语言进行逻辑判断和循环控制；3. 掌握C语言中的函数定义和调用方法；4. 了解“农夫过河”问题的背景和解决方案。
技能目标：1. 能够运用C语言编写出解决“农夫过河”问题的程序；2. 培养逻辑思维和问题分析能力，将实际问题转化为程序代码；3. 提高编程实践能力，学会调试和修改代码，解决程序中的错误。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对编程的兴趣，培养计算机科学素养；2. 培养学生面对问题积极思考、勇于探索的精神；3. 强调团队合作，学会与他人共同解决问题，培养沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为C语言编程课程，旨在让学生掌握C语言的基本知识，并通过解决实际问题，提高编程能力。
学生为初中生，具有一定的逻辑思维能力和数学基础。
教学要求注重实践，将理论教学与实际操作相结合，引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解和实例演示，让学生掌握C语言的基本知识；2. 技能目标：通过编写“农夫过河”程序，提高学生的编程实践能力；3. 情感态度价值观目标：通过课程教学，激发学生对编程的兴趣，培养其积极思考、勇于探索的精神，以及团队合作能力。
二、教学内容1. C语言基础知识回顾：- 数据类型、变量、常量- 运算符、表达式、语句- 选择结构（if-else）- 循环结构（for、while、do-while）2. 函数定义与调用：- 函数的概念和作用- 函数的定义、声明和调用- 递归函数的原理和应用3. “农夫过河”问题分析：- 问题的描述和规则- 状态表示和状态空间- 搜索策略（深度优先、广度优先）4. 编程实践：- 设计“农夫过河”问题的算法- 编写C语言程序实现算法- 调试和优化程序5. 教学内容安排与进度：- 第一课时：C语言基础知识回顾，引入“农夫过河”问题- 第二课时：函数定义与调用，分析问题并设计算法- 第三课时：编写程序，实现“农夫过河”算法- 第四课时：调试优化程序，总结经验，展示成果教学内容关联教材章节：- 《C语言程序设计》第一章：C语言概述- 《C语言程序设计》第二章：数据类型与运算符- 《C语言程序设计》第三章：控制结构- 《C语言程序设计》第四章：函数- 《C语言程序设计》第十章：算法与程序设计实例教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，使学生能够在掌握C语言基础知识的基础上，学会解决实际问题，提高编程能力。
农夫过河问题
一、题目:农夫过河问题二、目的与要求1、目的：通过布置具有一定难度的实际程序设计项目，使学生进一步理解和掌握课堂上所学各种基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操作实现算法，以及它们在程序中的使用方法；使学生掌握分析问题，求解问题的方法并提高学生设计编程实现的能力。
2、要求：基本要求：1.要求利用C\C++语言来完成系统的设计；2.突出C语言的函数特征（以多个函数实现每一个子功能）或者C++语言面向对象的编程思想；3.画出功能模块图；4.进行简单界面设计，能够实现友好的交互；5.具有清晰的程序流程图和数据结构的详细定义；6.熟练掌握C语言或者C++语言的各种操作。
创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，如系统用户功能控制，改进算法的实现，实现友好的人机交互等等三、问题描述和求解方法：1 、问题描述要求设计实现农夫过河问题（农夫带着一只狼，一只养，一棵白菜，一次只能带一个东西）如何安全过河。
2 、问题的解决方案：可以用栈与队列、深度优先搜索算法及广度优先搜索算法相应的原理去解决问题。
1)实现四个过河对象（农夫、白菜、羊和狼）的状态，可以用一个四位二进制数来表示，0表示未过河，1表示已经过河了。
2)过河的对象必须与农夫在河的同一侧，可以设计函数来判断。
3)防止状态往复，即农夫将一个东西带过去又带回来的情况发生，需将所有可能的状态进行标定。
4)可用深度优先搜索算法及广度优先搜索算法去解题。
四、解题过程1.分析程序的功能要求，划分程序功能模块。
2.画出系统流程图。
3.代码的编写。
定义数据结构和各个功能子函数。
4.程序的功能调试。
5.完成系统总结报告以及使用说明书五、进度安排此次课程设计时间为一周，分以下几个阶段完成：1.选题与搜集资料：每人选择一题，进行课程设计课题的资料搜集。
2.分析与概要设计：根据搜集的资料，进行程序功能与数据结构分析，并选择合适的数据结构、并在此基础上进行实现程序功能的算法设计。
课程设计农夫过河
课程设计农夫过河一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解并掌握“农夫过河”问题的背景、条件和目标，了解相关的数学知识，如线性方程、不等式等。
2.技能目标：学生能够运用所学的数学知识，通过分析和逻辑推理，找到解决问题的方法，并能够进行有效的沟通和合作。
3.情感态度价值观目标：学生能够培养问题解决的兴趣和自信心，培养团队合作和沟通的能力，培养对数学学科的积极态度。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.引入“农夫过河”问题的背景和条件，引导学生了解问题的目标和意义。
2.引导学生学习相关的数学知识，如线性方程、不等式等，并通过例题和练习题进行巩固。
3.引导学生运用所学的数学知识，分析和解决“农夫过河”问题，寻找最优解法。
4.通过小组讨论和展示，培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学方法本章节的教学方法主要包括以下几种：1.讲授法：教师通过讲解和演示，引导学生理解和掌握相关的数学知识和解决问题的方法。
2.讨论法：教师学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分享思路和解决方案。
3.案例分析法：教师提供具体的案例，引导学生运用所学的数学知识进行分析和解决。
4.实验法：教师引导学生进行实验操作，通过实践来加深对数学知识的理解和应用。
四、教学资源本章节的教学资源主要包括以下几种：1.教材：教师准备相关的数学教材，提供理论知识的学习和练习题的练习。
2.参考书：教师提供相关的参考书籍，供学生进一步深入学习和探索。
3.多媒体资料：教师准备相关的多媒体资料，如图片、视频等，用于辅助讲解和演示。
4.实验设备：教师准备相关的实验设备，供学生进行实验操作和实践。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括以下几种方式：1.平时表现：教师通过观察和记录学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和表现。
2.作业：教师通过布置和批改相关的作业，评估学生对知识的理解和应用能力。
3.考试：教师通过安排章节考试或者小测验，评估学生对知识掌握的程度和问题解决的能力。
数据结构实验-农夫过河问题
农夫过河问题一、实验目的掌握广度优先搜索策略，并用队列求解农夫过河问题二、实验内容问题描述：一农夫带着一只狼，一只羊和一颗白菜，身处河的南岸，他要把这些东西全部运到北岸，遗憾的是他只有一只小船，小船只能容下他和一件物品。
这里只能是农夫来撑船，同时因为狼吃羊、羊吃白菜、所以农夫不能留下羊和狼或羊和白菜在河的一边，而自己离开；好在狼属肉食动物，不吃白菜。
农夫怎么才能把所有的东西安全运过河呢？实验要求如下：（1）设计物品位置的表示方法和安全判断算法；（2）设计队列的存储结构并实现队列的基本操作（建立空队列、判空、入队、出队、取对头元素），也可以使用STL中的队列进行代码的编写；（3）采用广度优先策略设计可行的过河算法；（4）输出要求：按照顺序输出一种可行的过河方案；提示：可以使用STL中的队列进行代码编写。
程序运行结果：二进制表示：1111011011100010101100011001，0000三、农夫过河算法流程⏹Step1：初始状态0000入队⏹Step2：当队列不空且没有到达结束状态1111时，循环以下操作：⏹队头状态出队⏹按照农夫一个人走、农夫分别带上三个物品走，循环以下操作：⏹农夫和物品如果在同一岸，则计算新的状态⏹如果新状态是安全的并且是没有处理过的，则更新path[ ]，并将新状态入队⏹当状态为1111时，逆向输出path[ ]数组附录一：STL中队列的使用注：队列，可直接用标准模板库（STL）中的队列。
需要#include<queue>STL中的queue，里面的一些成员函数如下（具体可以查找msdn，搜索queue class）：front：Returns a reference to the first element at the front of the queue.pop：Removes an element from the front of the queuepush：Adds an element to the back of the queueempty：Tests if the queue is empty三、实验代码FarmerRiver.H#ifndef FARMERRIVER_H#define FARMERRIVER_Hint FarmerOnRight(int status); //农夫，在北岸返回1，否则返回0int WorfOnRight(int status); //狼int CabbageOnRight(int status); //白菜int GoatOnRight(int status); //羊int IsSafe(int status); //判断状态是否安全，安全返回1，否则返回0void FarmerRiver();#endifSeqQueue.h#ifndef SEQQUEUE_H#define SEQQUEUE_Htypedef int DataType;struct Queue{int Max;int f;int r;DataType *elem;};typedef struct Queue *SeqQueue;SeqQueue SetNullQueue_seq(int m);int IsNullQueue_seq(SeqQueue squeue);void EnQueue_seq(SeqQueue squeue, DataType x);void DeQueue_seq(SeqQueue);DataType FrontQueue_seq(SeqQueue);#endifFarmerRiver.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "SeqQueue.h"#include "FarmerRiver.h"int FarmerOnRight(int status) //判断当前状态下农夫是否在北岸{return (0!=(status & 0x08));}int WorfOnRight(int status){return (0!=(status & 0x04));}int CabbageOnRight(int status){return (0!=(status & 0x02));}int GoatOnRight(int status){return (0!=(status & 0x01));}int IsSafe(int status) //判断当前状态是否安全{if ((GoatOnRight(status)==CabbageOnRight(status)) && (GoatOnRight(status)!=FarmerOnRight(status)))return (0); //羊吃白菜if ((GoatOnRight(status)==WorfOnRight(status)) && (GoatOnRight(status)!=FarmerOnRight(status))) return 0; //狼吃羊return 1; //其他状态是安全的}void FarmerRiver(){int i, movers, nowstatus, newstatus;int status[16]; //用于记录已考虑的状态路径SeqQueue moveTo;moveTo = SetNullQueue_seq(20); //创建空列队EnQueue_seq(moveTo, 0x00); //初始状态时所有物品在北岸，初始状态入队for (i=0; i<16; i++) //数组status初始化为-1{status[i] = -1;}status[0] = 0;//队列非空且没有到达结束状态while (!IsNullQueue_seq(moveTo) && (status[15]==-1)){nowstatus = FrontQueue_seq(moveTo); //取队头DeQueue_seq(moveTo);for (movers=1; movers<=8; movers<<=1)//考虑各种物品在同一侧if ((0!=(nowstatus & 0x08)) == (0!=(nowstatus & movers)))//农夫与移动的物品在同一侧{newstatus = nowstatus ^ (0x08 | movers); //计算新状态//如果新状态是安全的且之前没有出现过if (IsSafe(newstatus)&&(status[newstatus] == -1)){status[newstatus] = nowstatus; //记录新状态EnQueue_seq(moveTo, newstatus); //新状态入队}}}//输出经过的状态路径if (status[15]!=-1){printf("The reverse path is: \n");for (nowstatus=15; nowstatus>=0; nowstatus=status[nowstatus]){printf("The nowstatus is: %d\n", nowstatus);if (nowstatus == 0)return;}}elseprintf("No solution.\n");}Sequeue.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "SeqQueue.h"SeqQueue SetNullQueue_seq(int m){SeqQueue squeue;squeue = (SeqQueue)malloc(sizeof(struct Queue));if (squeue==NULL){printf("Alloc failure\n");return NULL;}squeue->elem = (int *)malloc(sizeof(DataType) * m);if (squeue->elem!=NULL){squeue->Max = m;squeue->f = 0;squeue->r = 0;return squeue;}else free(squeue);}int IsNullQueue_seq(SeqQueue squeue){return (squeue->f==squeue->r);}void EnQueue_seq(SeqQueue squeue, DataType x) //入队{if ((squeue->r+1) % squeue->Max==squeue->f) //是否满printf("It is FULL Queue!");else{squeue->elem[squeue->r] = x;squeue->r = (squeue->r+1) % (squeue->Max);}}void DeQueue_seq(SeqQueue squeue) //出队{if (IsNullQueue_seq(squeue))printf("It is empty queue!\n");elsesqueue->f = (squeue->f+1) % (squeue->Max); }DataType FrontQueue_seq(SeqQueue squeue) //求队列元素{if (squeue->f==squeue->r)printf("It is empty queue!\n");elsereturn (squeue->elem[squeue->f]);}main.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "FarmerRiver.h"int main(void){FarmerRiver();return 0;}实验结果：四、实验总结。
农夫过河问题的求解
//从p(P!=NULL)指示的结点开始，依次对每个结点调用函数visit
其中部分操作的伪码算法如下：
BOOL InitList(OrderdeList &L)
{
if(MakeNode(head,ˊˊ)){ //头结点的虚设元素为空格符ˊˊ
{
//分配由p指向的数据元素为e、后继为“空”的结点，并返回TRUE，
//若分配失败，则返回FALSE
p=(Link Type)malloc(sixeof(Node Type));
if(!p)return FALSE;
p－>data=e;p－>next=NULL; return TRUE;
}
void freeNode(LinkType &p)
//销毁有序链表L
bool Listempty(OrderedList L);
//若L不存在或为“空表”，则返回TRUE，否则返回FALSE
int ListLengty(OrderedList L);
//返回链表的长度
Linktype GetelemPos(OrderedList L, int pos);
构造有序集算法createset读入n个元素逐个用locateelem判定不在当前集合中及确定插入位置后才用insertafetr插入到有序集中所以时间复杂度是on求并集算法union利用集合的有序性将两个集合的个元素不重复地依次利用append插入到当前并集的末尾故可在omn时间内完成
实验报告
题目：编制一个演示农夫过河问题的求解的程序
per=L.head; p=pre－>next;
农夫过河问题(c++编写)(word文档良心出品)
1、问题描述从前，一个农夫带着一只狼，一只羊和一棵白菜要河（注意该狼被农夫训服了，但还会吃羊）。
他要将所有东西安全的带到河的对岸，不幸的是河边只有一条船，只能装下农夫和他的一样东西，并且农夫必须每次都随船过，因为只有他能撑船。
在无人看管的情况下，狼要吃羊，羊要吃白菜，因此，农夫不能在河的某边岸上单独留下狼和羊，也不能单独留下羊和白菜。
那么农夫如何才能使三样东西平安过河呢？2、需求分析1）、农夫必须把狼，羊，白菜全部都载过河，且一次只能载一个；2）、要求狼和羊不能单独在一起，羊和白菜也不能单独在一起，即要么羊单独在河的一边，要么羊和农夫在一起。
3、系统概述设计对于上述情况，可以将河的两岸抽象成成数学问题，即将河的本岸抽象成数字‘0’，将对岸抽象成‘1’；且将狼，羊，白菜，农夫，分别抽象成数字‘0’，‘1’，‘2’，‘3’。
而用数组a[i][j]（取值只能为0和1）表示第i次运载是，j （j=0,1,2,3。
分别表示狼，羊，白菜，农夫）所在的位置。
而用b[i]表示第i 次运载时船上运载的东西（因为农夫每次都必须在船上，所以不用记录，除非穿上只有农夫一人）。
如此一来，是否全部过河的问题就转化为判断a[i][0]，a[i][1]，a[i][2]，a[i][3]是否全为1了，即相加之和是否为4的问题了；而四者中的两者是否能在一起的问题就转化它们各自的a[i][j]是否相等的问题了。
4、系统详细设计创建一个数组a[MAXTIMES][4]用于存放农夫，狼，羊，白菜的位置，用0表示本岸，1表示对岸；b[MAXTIMES]用于存放狼，羊，白菜，农夫的编号; 0: 狼，1:羊，2:白菜，3:农夫；编写一个递归函数Ferry(int ferryTimes)，其中ferryTimes为渡河次数，在函数中，应考虑3个问题：1）、用a[ferryTimes][0] + a[ferryTimes][1] + a[ferryTimes][2] + a[ferryTimes][3] == 4语句判断是否全部到达对岸，如果是，则直接输出结果，否则，考虑第二个问题；2）、狼和羊是否单独在一起，羊和白菜是否单独在一起，用语句a[ferryTimes][1] != a[ferryTimes][3] && (a[ferryTimes][2] == a[ferryTimes][1] || a[ferryTimes][0] == a[ferryTimes][1])来实现；3）、如果上两个条件都不满，则可执行运输的动作，但每次都应考虑，该运输情况以前是否执行过（即两岸以及船上的东西以及各自位置和以前完全相同），如果没被执行过，则可以保存此时四者各自的状态，并递归的进行下一次运载。
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上海工程技术大学
毕业设计（毕业论文）任务书
学院继续教育学院
专业计算机科学与技术
班级学号
学生王俊佶
指导教师张辉
题目农夫过河问题的逻辑建模与程序验证
任务规定
进行日期自2011 年9 月？日起，至2012 年 1 月？日止
一、题目来源、目的、意义
数理逻辑作为基础数学的一个重要分支，在通信、电子及计算机科学中起着奠基作用，在模糊数学和人工智能等方面也都有着广泛的应用，其中有限模型、解析算法、有限计算和可判定性等内容都与计算机的软硬件密切相关。
各种游戏的设计，离不开游戏环境的规范描述，大多数使用的都是一个逻辑上的满足关系M╞φ，其中M是某种游戏的场景或模型，而φ是一个情节的规范。
本课题可以有效地锻炼学生的综合应用已有知识、自学新知识的能力，使学生有效的对大学所学过的知识进行深入的总结。
二、主要工作内容
本课题利用逻辑语言Alloy或模型检测工具SMV，通过对农夫过河游戏的场景进行逻辑建模，求解智力难题，充分理解和体会逻辑在软件规范中的作用，学习逻辑程序设计的基本原理和培养实际的开发经验，是对计算机软件与理论教学的有效拓展。
1.学习数理逻辑的基础知识
2.学习逻辑语言Alloy或模型验证工具SMV
3.编写出描述农夫过河游戏的逻辑规范程序
4.程序测试，并对错误进行适当处理
三、主要技术指标（或主要论点）
1. 农夫过河游戏的逻辑模型描述
2. 逻辑语言Alloy程序的开发或模型验证工具SMV的运用
3. 程序结果分析
四、进度计划
第一至二周：进行市场调研和文献检索，并进行整理，写出开题报告；
第三周：外文资料翻译，配置程序开发环境；
第四至五周：学习数理逻辑基础知识和时态逻辑的原理；
第六到七周：学习使用逻辑语言Alloy或模型验证工具SMV；
第八周：设计农夫过河游戏的逻辑模型；
第九至十一周：初步设计逻辑程序；
第十二至十四周：调试逻辑程序；
第十五至十八周：论文写作及答辩。
五、主要参考资料（外文资料至少一篇）
[1] Michael Huth，,Mark Ryan．Logic in Computer Science[M]．2nd Edition．Cambridge University Press，2004．
[2] Anil Nerode，Richard Shore．Logic for Applications[M]．2nd Edition．Springer，1997．
[3] Aho，Hopcroft，Ullman．Data Structures and Algorithms[M]．Addison-Wesley，1983．
[4] Aho，Hopcroft，Ullman．The Design and Analysis of Computer Algorithms[M]．Addison-Wesley，1974．
[5] Edmund Clarke．The SMV System [OL]．/~modelcheck/，1998．
[6] Edward Y ue Shung Wong，Omar Tayeb，Michael Herrmann．A Guide to Alloy [OL]．/project/examples/2007/271j/suprema_on_alloy/Web/，2008．
[7] Chris Herberte．Alloy Community[OL]．/community/，2008．
[8] Herbert Enderton，A Mathematical Introduction to Logic[M]．2nd Edition．Academic Press，2000．
[9] George Boolos，John Burgess，Richard Jeffrey．Computability and Logic[M]．4th Edition．Cambridge University Press，2002
[10] Edmund Clarke．Model Checking[M]．The MIT Press，1999
六、系审批意见
系主任（签名）:
七、院领导审核意见
院领导（签名）:
八、学生实际完成日期九、同组设计（论文）者。