人狼羊菜渡河问题(含MATLAB程序)
pycharm狼羊蔬菜过河问题方法
"狼羊蔬菜过河问题"可能是一个基于逻辑和策略的智力游戏，类似于经典的狼人杀游戏。
在游戏中，狼、羊和蔬菜三种角色需要过河，同时还有一些规则和限制。
为了解决这个问题，我们需要考虑游戏的背景、角色特点、策略和步骤。
首先，我们需要了解游戏的基本规则。
狼和羊是两种不同的角色，狼可以攻击羊，而羊不能攻击蔬菜。
蔬菜则对狼和羊都没有威胁。
另外，每次只能有一人过河，而且过河时必须有一人留下。
此外，如果狼和羊在河的两岸相遇，狼会吃掉羊。
针对这个问题，我们可以考虑以下几个策略和方法：1. **先遣部队策略**：选择羊或蔬菜作为先遣部队，目的是先将河对面准备好。
若当前有两羊一狼或者一羊一蔬菜一狼的情况，可以选择让羊先走，因为羊对狼没有威胁。
2. **角色搭配策略**：狼和羊的组合需要谨慎使用，因为一旦狼和羊在河的两岸相遇就会立即造成损失。
此时蔬菜角色的存在就是一种变相的防御单位，如果可以确保在过河的过程中不会被狼捕杀，蔬菜就起到了关键作用。
可以通过分析情况尽量选择让蔬菜先行。
3. **优势角色的保护**：羊在过河过程中起到了关键的作用，因此要尽量避免羊被狼吃掉的情况。
尽量在保证不攻击蔬菜的情况下与狼保持安全距离，并在羊安全过河后及时保护它。
4. **地形利用**：地形对于过河的影响也是不可忽视的。
例如，如果有一侧只有狼没有羊或蔬菜，那么羊就可以选择在这一侧过河，因为狼无法攻击它。
5. **观察和预测**：在每次行动前都要观察当前的情况，预测下一步可能发生的事情，并根据实际情况做出相应的决策。
步骤如下：1. 分析当前情况，确定哪些角色在河的哪一边。
2. 确定先遣部队的角色（优先选择羊或蔬菜），并考虑如何保护它过河。
3. 确保在过河过程中不会发生狼羊相遇的情况。
4. 观察并预测下一步可能发生的事情，根据实际情况调整策略。
5. 重复以上步骤，直到所有角色都过河并安全到达对岸。
以上就是解决"pycharm狼羊蔬菜过河问题"的方法和步骤。
摆渡过河分析
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摆渡过河
问题重述:
一只狼、一头山羊和一箩卷心菜在河的同侧。
一个摆渡人要将它们运过河去，但由于船小，他一次只能运三者之一过河。
显然，不管是狼和山羊，还是山羊和卷心菜，都不能在无人监视的情况下留在一起。
问摆渡人应怎样把它们运过河去
问题分析：
由题意知人划船一次只能运三者之一或者自己独自划船，且无论在河的左岸还是右岸都要保证无人情况下狼和山羊，山羊和卷心菜不能单独在一起。
在这里，羊所受的限制条件是最多的，所以羊只能独处或在船上被带走，因此,
A：人首先只能把山羊带去河的对岸（右岸），将山羊放在右岸；
B：人自己回来，可以带狼过去也可以带卷心菜过去，若带卷心菜去对岸，因为卷心菜不能与山羊在一起，所以人回来时要将山羊再带回左岸；
C：人将山羊留在左岸，带狼去对岸，将狼放在右岸；
D：人自己回来再将山羊带去对岸。
用图论方法：对于人，狼，山羊，卷心菜的位置状态，可用1表示在左岸，
用0表示不在左岸，则由无人情况下狼和山羊，山羊和卷心菜不能单独在一起，列出可以存在的状态如下表：
注释：
A表示人，狼，山羊，卷心菜都在河的左岸；
B表示狼和卷心菜在河的左岸，人和山羊在河的对岸（右岸）
将上表中各种状态作为顶点，将两个可以转变的状态点之间连一条有向边，可得到下图
摆渡人把他们运过河去，最优方案是从上面有向图中找到一条从A点到J点的最短路径。
即ABCIHFGJ或者ABCDEFGJ.。
农夫过河
农夫过河问题——程序设计(2009-06-05 13:38:22)标签：分类：一、问题需求分析一个农夫带着一只狼、一只羊和一棵白菜，身处河的南岸。
他要把这些东西全部运到北岸。
问题是他面前只有一条小船，船小到只能容下他和一件物品，另外只有农夫能撑船。
另外，因为狼能吃羊，而羊爱吃白菜，所以农夫不能留下羊和白菜或者狼和羊单独在河的一边，自己离开。
请问农夫该采取什么方案才能将所有的东西运过河呢？二、算法选择求解这个问题的最简单的方法是一步一步进行试探，每一步都搜索所有可能的选择，对前一步合适的选择再考虑下一步的各种方案。
用计算机实现上述求解的搜索过程可以采用两种不同的策略：一种是广度优先(breadth_first) 搜索，另一种是深度优先(depth_first) 。
广度优先：u 广度优先的含义就是在搜索过程中总是首先搜索下面一步的所有可能状态，然后再进一步考虑更后面的各种情况。
u 要实现广度优先搜索，一般都采用队列作为辅助结构。
把下一步所有可能达到的状态都列举出来，放在这个队列中，然后顺序取出来分别进行处理，处理过程中把再下一步的状态放在队列里……。
u 由于队列的操作遵循先进先出的原则，在这个处理过程中，只有在前一步的所有情况都处理完后，才能开始后面一步各情况的处理。
三、算法的精化要模拟农夫过河问题，首先需要选择一个对问题中每个角色的位置进行描述的方法。
一个很方便的办法是用四位二进制数顺序分别表示农夫、狼、白菜和羊的位置。
例如用0表示农夫或者某东西在河的南岸，1表示在河的北岸。
因此整数5(其二进制表示为0101) 表示农夫和白菜在河的南岸，而狼和羊在北岸。
四、算法的实现完成了上面的准备工作，现在的问题变成：从初始状态二进制0000(全部在河的南岸) 出发，寻找一种全部由安全状态构成的状态序列，它以二进制1111(全部到达河的北岸) 为最终目标，并且在序列中的每一个状态都可以从前一状态通过农夫（可以带一样东西）划船过河的动作到达。
狼羊过河模型
大学生数学建模承诺书我们仔细阅读了数学建模的规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
所属班级（请填写完整的全名）：队员(打印并签名) ：1.2.3.4.5.小组负责人(打印并签名)：日期：2012 年3月30日教师评阅：人、狼、羊、白菜过河模型一人摆渡希望用一条船将一只狼，一只羊，一篮白菜从河岸一边带到河岸对面，由于船的限制，一次只能带一样东西过河，绝不能在无人看守的情况下将狼和羊放在一起；羊和白菜放在一起，怎样才能将它们安全的带到河对岸去？一、问题分析：在正常情况下，一般要求在渡河过程中不能损失任何物品，但在某些情况下，有时候会从时间和经济考虑，可能会舍弃一些对自己不重要的，现在我们只考虑正常情况下的。
人狼羊白菜安全渡河问题可以看做是一个多步决策过程。
每一步要让船从此岸驶向彼岸或从彼岸返回此岸，都不能使得它们有损失，要对狼羊白菜作出决策，在保证安全的前提下，在有限步内全部安全通过，用图可以找出决策变化的规律，确定每一步的决策来达到安全渡河的目标。
二、模型构建：用二维向量S k=(x,y) 定义为状态. ，k=1,2,3,4,5,6,7设A,B,C,D分别为人带狼，人带羊，人带白菜,人不带任何。
安全渡河条件下的集合记为可行状态集合S，记S k={ (x,y)|x =D，y=A,B,C，D }其中当k为奇数的时候表示船从此岸驶向彼岸，偶数的时候表示船从彼岸驶向此岸，（x,y）表示x带着y.例如：S1=（D,B）表示人带着羊从此岸驶向彼岸；S2= (D,D) 表示人不带物从彼岸驶向此岸。
农夫过河——狼羊菜问题
农夫过河——狼⽺菜问题
话说⼀位农夫带着⼀只狼、⼀只⽺和⼀个卷⼼菜过河，⽆奈船⼩，农夫每次只能运送⼀样东西，考虑到狼吃⽺、⽺吃菜，因此运送的顺序⾄关重要。
在现实世界⾥解决这个问题并不困难，相信很多⼈都已经有了答案，但是如何⽤程序来解决这⼀问题，就需要动动脑筋了。
这⼜是⼀个与移动物品有关的问题，在前⾯汉诺塔的例⼦中，我们已经领略了解决这类问题的⽅法，⼤致分为三个步骤：
1. 将现实问题转化为数学问题，即，建⽴模型；
2. 将数学问题转化为程序问题，即，给出数据结构及算法；
3. 编写程序解决问题。
下⾯我们就沿着这样的思路来寻找问题的答案。
阅读原⽂。
狼羊过河问题
The x
在下图中，红色线段表示船在左侧，蓝色线条表示船在右侧。 船每经过一个顶点，其就会在左侧与右侧之间交换位置。也就是说路径是在红蓝交替的。
错误答案
一人带着3条狼和3头羊过河，船一次只能坐一人加两只动物， 如狼的只数超过了或者等于羊的数量，狼会吃掉羊，只有羊的只数超过了狼或者主人在，狼才不会吃羊， 主人返回时至少需要带一只动物。 1：先带两只狼过对面，然后带一只狼回来；（这时三只羊还在这边） 先带两只狼过对面
01LR32 , 05,isValid = True 11LR22 , 06,isValid = True 31LR02 , 08,isValid = True 02LR31 , 09,isValid = True 22LR11 , 11,isValid = True 32LR01 , 12,isValid = True 03LR30 , 13,isValid = True 33LR00 , 16,isValid = True 初始状态是16，左边33，右边00 终止状态是01，左边00，右边33
船在右边 Return with one Quilboar. 第八步 右边往左边送一只狼，下面的结果
船在左边
Send two Quilboars. 第九步，左边往右边送两只狼，下面的结果
船在右边 Return with one Quilboar. 第十步，右边往左边送一只狼，下面的结果
船在左边
Send two Quilboars. 第十一步，左边往右边送两只狼，下面的结果 左边空了
还是用连边图比较方便
不过按照下面的方法，需要构造转移状态的话，可能需要一个六维向量，然后进行构建
下面见证奇迹的时候到了，这玩意怎么和图论沾上关系呢！ 我们只需要将这些可行状态看作节点就可以了，有人说：“不对，图论还有边呢，你这个图的边在哪里？” 不要慌，请看下面。 我们来构造转移状态，我们也用一个四维向量来表示转移状态，转移状态表示在当前这一步中，有那几样东西（人）在渡河。我们用1表示 渡河，用0表示不渡河。同样的，在[y1,y2,y3,y4]中，y1表示人，y2表示狼，y3 表示羊，y4表示蔬菜。因为y1(人）每次都要划船.所以y1=1 恒成立，例如[1,1,0,0]表示人带着狼从河的一边到另一边。 模拟渡河的过程需要用到异或运算：即0+0=0,1+0=1,0+1=1,1+1=0。对于0+0=0，第一个0表示此物的可行状态，第二个0表示此物的转移状 态，这个算式的意思是： 在彼岸（0）的物体在这一次运输中没有上船（0），结果0表示这个东西还在彼岸。 1+0=1表示此岸（1）的东西没上船（0），结果还在此岸（1）。 0+1=1表示彼岸（0）的东西上了船（1），到达了此岸（1） 1+1表示此岸（1）的东西上了船（1）。到达了彼岸（0）。 哈哈哈，现在，图的节点和边都有了。只需要画出这个图了。然后根据这个图找出[1,1,1,1]到[0,0,0,0]的最短路径，就可以了。找出最短路径 可以用一个简单的工具箱：graphshortestpath（）。 在这里留下一道课后题：有三只母狮子带着她们的小狮子过河。三只母狮子都会划船，三只小狮子只有一个会划船。船一次只能带两只狮 子，当母狮子与自己的小狮子分开时。别的母狮子会吃掉这个小狮子。请问：这些狮子应该怎么过河？
实验：农夫狼羊和菜问题
实验6：农夫、狼、羊和菜问题一、实验目的：1. 会定义图的抽象数据类型；2. 熟悉图的基本结构，掌握程序中的用户头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用；3. 熟悉对图的一些基本操作和具体的函数定义；4.掌握在实际问题中运用所学知识解决实际问题的方法和步骤。
二、实验内容描述：有一农夫带着一条狼、一只羊和一筐菜，想从河的左岸乘船到右岸。
但由于船太小，农夫每次只能带一样东西过河，而且，如果没有农夫看管，则狼会吃羊，羊会吃菜。
问农夫怎样过河才能把每样东西安全地送过河。
三、实验要求：1. 将上述问题用图表示出来；2. 选择图的一种存储结构，编写一个自动生成该图的算法；3.在上述基础上编写求解该问题的算法程序，并用此程序上机运行、调试，4.屏幕显示结果，能结合程序进行分析。
四、问题分析：该问题从表面上看，并不是一个图的问题，但可以把它用图表示出来，从而转换为一个图的问题。
在这个问题的解决过程中，农夫需要多次架船往返于两岸之间，每次可以带一样东西或者自己单独过河，每一次过河都会使农夫、狼、羊和菜所处的位置发生变化。
如果用一个四元组（Farmer,Wolf,Sheep,Veget）表示当前农夫、狼、羊和菜所处的位置，其中每个元素可以是0或1，0表示在左岸，1表示在右岸。
这样，对这四个元素的不同取值可以构成16种不同的状态，初始时的状态则为（0，0，0，0），最终要达到的目标为（1，1，1，1）。
状态之间的转换可以有下面四种情况：（1）农夫不带任何东西过河，可表示为：(Farmer,Wolf,Sheep,Veget) (!Farmer,Wolf,Sheep,Veget)（2）当农夫和狼在相同位置时，表示农夫带狼过河，即当Farmer=Wolf时：(Farmer,Wolf,Sheep,Veget) (!Farmer,!Wolf,Sheep,Veget)（3）当农夫和羊在相同位置时，表示农夫带羊过河，即当Farmer=Sheep时：(Farmer,Wolf,Sheep,Veget) (!Farmer,Wolf,!Sheep,Veget)（4）当农夫和菜在相同位置时，表示农夫带菜过河，即当Farmer=Veget时：(Farmer,Wolf,Sheep,Veget) (!Farmer,Wolf,Sheep,!Veget)在这16种状态中，有些状态是不安全的，是不允许出现的，如（1，1，0，0）表示农夫和狼在右岸，而羊和菜在左岸，这样羊会吃掉菜。
【数据结构与算法】狼、羊、菜和农夫过河：使用图的广度优先遍历实现
【数据结构与算法】狼、⽺、菜和农夫过河：使⽤图的⼴度优先遍历实现【数据结构与算法】狼、⽺、菜和农夫过河：使⽤图的⼴度优先遍历实现Java农夫需要把狼、⽺、菜和⾃⼰运到河对岸去，只有农夫能够划船，⽽且船⽐较⼩。
除农夫之外每次只能运⼀种东西。
还有⼀个棘⼿问题，就是如果没有农夫看着，⽺会偷吃菜，狼会吃⽺。
请考虑⼀种⽅法，让农夫能够安全地安排这些东西和他⾃⼰过河。
解题思路学了图论的⼴度优先遍历算法后，我们可以使⽤⼴度优先遍历的思想来完成这道题。
⾸先定义如何表达农夫、狼、⽺、菜在河的哪⼀边。
只有两种状态：1. 在河的⼀边（假设为东边）2. 在河的另⼀边（假设为西边）那么恰好可以⽤0和1来表达，任务定义如下（使⽤字符串来表达）：// ⼈狼⽺菜// 源： 0 0 0 0//⽬标： 1 1 1 1String s = "0000";String t = "1111";那接下来程序的任务就是搜索出从s到t的过程了。
那么如何转换成图论问题？我们知道，0000 代表农夫、狼、⽺、菜都在河的东边，那么下⼀种状态可以有如下⼏种选择：1. 东：空狼⽺菜 | 西：⼈空空空（农夫⾃⼰过河）2. 东：空空⽺菜 | 西：⼈狼空空（农夫带狼过河）3. 东：空狼空菜 | 西：⼈空⽺空（农夫带⽺过河）4. 东：空狼⽺空 | 西：⼈空空菜（农夫带菜过河）我们根据这个可以绘制⼀个图，顶点0000 分别与顶点1000、顶点1100、顶点1010、顶点1001有边连接；其中，根据规则在没有农夫的情况下，狼和⽺不能在⼀起，⽺和菜不能在⼀起，所以排除掉以上的1,2,4选项。
那么下⼀个状态就是 0101然后根据这个原理，再往下查找有哪些是可以的：1. 东：⼈狼空菜 | 西：空空⽺空（农夫⾃⼰过河）2. 东：⼈狼⽺菜 | 西：空空空空（农夫带⽺过河）我们根据这个也可以绘制⼀个图，顶点0101 分别与顶点0000、顶点0010有边连接；然后再根据规则进⾏查找。
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人狼羊菜渡河问题（含MATLAB程序）
人、狼、羊、菜安全渡河问题
安全过河问题也被称为“人狼羊菜”问题，具体描述为：一个人带着一只狼、一只羊
和一篮白菜过河，但由于船太小，一个人一次只能带一件东西乘船过河。
狼和羊，羊和卷
心菜不能单独呆在同一个河岸上，否则羊或卷心菜就会被吃掉。
这个问题可以用图论中的
最短路径算法来解决。
问题分析
根据题意，人不在场时，狼要吃羊，羊要吃菜，因此，人不在场时，不能将狼与羊、
羊与菜留在河的任一岸。
可用四维向量v=（m，n，p，q）来表示状态，m表示人，n代表狼，p代表羊，q代表白菜，且m,n,p,q∈{0,1},0代表在对岸，1代表在此岸。
例如，状
态（0,1,1,0）表示人和菜在对岸，而狼和羊在此岸，这时人不在场，狼要吃羊，因此，
这个状态是不可行的。
通过穷举法列出所有可行状态。
可行状态是
（1,1,1,1）,（1,1,1,0）,（1,1,0,1）,（1,0,1,1）,（1,0,1,0）,（0,1,0,1）,（0,1,0,0）,（0,0,1,0）,（0,0,0,1）,（0,0,0,0）。
有十种可行的状态。
每次过河行为都会改变现有状态。
构造了加权图G=（V，e，w），其中顶点集V={V1，？，V10}（按上述顺序编号）中的顶点分别代表上述10种可行状态。
当且仅当对应的两个可行状态之间存在可行转移时，两个顶点之间存在边连接，且对应的
权重为1。
当两个顶点之间没有可行的过渡时，相应的权重可以取为∞.
因此问题变为在图ｇ中寻找一条由初始状态（１,１,１,１）出发，经最小次数转移
到达最终状态（０,０,０,０）的转移过程，即求从状态（１,１,１,１）到状态（０,０,０,０）的最短路径。
这个问题的难点是计算邻接矩阵。
由于轮渡一次改变现有状态，因此引入了四维状态
转移向量来反映轮渡情况。
1表示过河，0表示不过河。
例如，（1,1,0,0）表示人们和狼
一起过河。
状态转换只有四种情况，它们由以下向量表示：（1,0,0,0），（1,1,0,0），（1,0,1,0），（1,0,0,1）现在指定状态向量和转换向量之间的运算为
0+0=0,1+0=1,0+1=1,1+1=0
根据上述定义，如果从可行状态获得的新向量加上转移向量仍然属于可行状态，则对
应于两个可行状态的顶点之间存在边。
在计算机编程时，可以使用普通向量的异或运算。
具体的matlab程序如下：CLC，clear=[1111；1110；1101；1011；1010；
0101;0100;0010;0001;0000];%每一行是一个可行状态
b=[1000；1100；1010；1001]；%每一行都是一个过渡态，w=0（10）；%邻接矩阵初始化
fori=1:9forj=i+1:10fork=1:4
iffindstr（xor（a（i，：），b（k，：），a（j，：）w（i，j）=1；恩登。