过河问题实验报告

过河问题实验报告
过河问题实验报告

过河问题

一、课题内容和要求

1、本课题要求出完整程序,能够解决下面的问题:

一个农夫带着一只羊,一条狼和一颗白菜想从河的东岸到西岸去。河上仅有一条船。假设他每次只能带一只羊,或者一条狼,或者一颗白菜过河,并且当人不在场时,狼和羊,或羊和白菜不能单独在一起。试编写程序求出他带一只羊,一条狼和一颗白菜过河的办法。

2、题目要求如下:

(1)不需要从键盘读入数据。结果输出时,为便于观察,以文字的形式输出过河的全过程,列出所有可能的过河过程。格式如下:

east : farmer goat wolf cabbage west : none

The 1 time

e ast : wol

f cabbage west : farmer goat

←------ farmer

east : farmer wolf cabbage west : goat

The 2 time

------→ farmer and wolf

east : cabbage west : farmer goat wolf

←------ farmer and goat

east : farmer goat cabbage west : wolf

……

east : none west : farmer goat wolf cabbage (2)变量、函数命名符合规范。

(3)注释详细:每个变量都要求有注释说明用途;函数有注释说明功能,对参数、返回值也要以注释的形式说明用途;关键的语句段要求有注释解释。(4)程序的层次清晰,可读性强。

二、需求分析

1、题目要求狼和羊、羊和白菜不能单独在一起,涉及对象较多,而且运算步骤方法较为复杂,要用程序语言实现,需要将具体实例数字化。针对实现整个过程需要多步,不同步骤中各个事物所处位置不同的情况,可定义一个二维数组或者结构体来实现对四个对象狼、羊、白菜和农夫的表示。对于东岸和西岸,可以用east/west,也可以用0或者1来表示,以实现在程序设计中的简便性。

2、题目要求给出四种事物的过河步骤,没有对先后顺序进行约束,这就需要给各个事物依次进行编号,然后依次试探,若试探成功,进行下一步试探。这就需要使用循环或者递归算法,避免随机盲目运算且保证每种情况均试探到。

3、题目要求求出农夫带一只羊,一条狼和一颗白菜过河的办法,所以依次成功返回运算结果后,需要继续运算,直至求出结果,即给出农夫的过河方案。

4、输出界面要求具有每一步中农夫所带对象及每步之后各岸的物体,需要定义不同的数组来分别存储上述内容,并使界面所示方案清晰简洁。

三、概要设计

本程序使用递归算法,为了方便将各个实例数字化。定义二维数组

int a[N][4] 存储每一步中各个对象所处的位置,用0-3分别表示二维数组的一维下标。具体对应为:

0—wolf 1—goat 2—cabbage 3—farmer

将东岸和西岸数字化,,其对应为:

0—东岸 1—西岸

具体对应实例比如在第3步之后狼在东岸,羊在西岸,白菜在东岸,农夫在西岸,则其存储结果为:

a[3][0] a[3][1] a[3][2] a[3][3]

0 1 0 1

故,最初存储状态为

a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3]

0 0 0 0

成功渡河之后,二维数组存储应为

a[step][0] a[step][1] a[step][2] a[step][3]

1 1 1 1

则有a[Step][0] + a[Step][1] + a[Step][2] + a[Step][3] == 4。

题目要求狼和羊、羊和白菜不能在一起,即若有下述情况

a[Step][1] != a[Step][3] && (a[Step][2] == a[Step][1] || a[Step][0] == a[Step][1])

则出现错误,应返回操作。

程序采用递归算法,主程序结构的设计为

同时定义一维数组b[N]来存储每一步中农夫是如何过河的。设计程序中实现递归操作部分的核心代码为

for (i = -1; i <= 2; i++)

{

b[Step] = i;

memcpy(a[Step + 1], a[Step], 16); a[Step + 1][3] = 1 - a[Step + 1][3];

if (i == -1)

{

search(Step + 1);

}

else if (a[Step][i] == a[Step][3])

{

a[Step + 1][i] = a[Step + 1][3];

search(Step + 1);

}

}

每次循环从-1到2依次代表农夫渡河时为一人、带狼、带羊、带白菜通过,利用语句“b[Step] = i”分别记录每一步中农夫的渡河方式,“a[Step + 1][i] = a[Step + 1][3]”即利用赋值方式使该项与农夫一同到对岸或者回到本岸。若渡河成功,则依次输出渡河方式。“i <= 2”即递归操作的界限,当若i=2时仍无符合条件的方式,则渡河失败。

在递归的过程中没进行一步都需要判断条件决定是否继续进行此次操作,具体的判断代码为:

(1)if (a[Step][0] + a[Step][1] + a[Step][2] + a[Step][3] == 4) {…… return}

若该种步骤能使各值均为1,渡河成功,输出结果,进入回归步骤。

(2)if (memcmp(a[i], a[Step], 16) == 0) { return;}

若该步与以前步骤相同,返回操作。

(3)if (a[Step][1] != a[Step][3] && (a[Step][2] == a[Step][1] || a[Step][0] == a[Step][1])) {return;}

若羊和农夫不在一块而狼和羊或者羊和白菜在一块,则返回操作。

递归部分程序结构为

四、源程序代码

#include

#include

#include

#define N 15

int a[N][4];

int b[N];

char *name[] =

{

" ",

"and wolf",

"and goat",

"and cabbage"

};

void search(int Step)

{

int i;

if (a[Step][0] + a[Step][1] + a[Step][2] + a[Step][3] == 4)//若该种步骤能使各值均

为1,输出结果,进入回归步骤

{

for (i = 0; i <=Step; i++) //能够依次输出不同的方案

{

printf("east: ");

if(a[i][0]==0) printf("wolf ");

if(a[i][1]==0) printf("goat ");

if(a[i][2]==0) printf("cabbage ");

if(a[i][3]==0) printf("farmer ");

if(a[i][0]&&a[i][1]&&a[i][2]&&a[i][3]) printf("none");

printf(" ");

printf("west: ");

if(a[i][0]==1) printf("wolf ");

if(a[i][1]==1) printf("goat ");

if(a[i][2]==1) printf("cabbage ");

if(a[i][3]==1) printf("farmer ");

if(!(a[i][0]||a[i][1]||a[i][2]||a[i][3])) printf("none");

printf("\n\n\n");

if(i

printf(" the %d time\n",i+1);

if(i>0&&i

{

if (a[i][3] == 0)//农夫在本岸

{

printf(" -----> farmer ");

printf("%s\n",name[b[i] + 1]);

}

else//农夫在对岸

{

printf(" <----- farmer ");

printf("%s\n",name[b[i] + 1]);

}

}

}

printf("\n\n\n\n");

return;

}

for (i = 0; i < Step; i++)

{

if (memcmp(a[i], a[Step], 16) == 0)//若该步与以前步骤相同,取消操作

{

return;

}

}

if (a[Step][1] != a[Step][3] && (a[Step][2] == a[Step][1] || a[Step][0] == a[Step][1])) //若羊和农夫不在一块而狼和羊或者羊和

//白菜在一块,则取消操作

{

return;

}

for (i = -1; i <= 2; i++)//递归,从带第一种开始一次向下循环;同时限定递归界

{

b[Step] = i;

memcpy(a[Step + 1], a[Step], 16);//复制上一步状态,进行下一步移动

a[Step + 1][3] = 1 - a[Step + 1][3];//农夫过去或者回来

if (i == -1)

{

search(Step + 1);//进行第一步

}

else if (a[Step][i] == a[Step][3])//若该物与农夫同岸,带回

{

a[Step + 1][i] = a[Step + 1][3];//带回该物

search(Step + 1);//进行下一步

}

}

}

int main()

{

printf("\n\n 农夫过河问题,解决方案如下:\n\n\n");

search(0);

return 0;

}

五、测试数据及其结果分析

运行程序可以得到合理的解决方案,共有两种:

带羊到对岸

空手回本岸

带狼到对岸

带羊回本岸

带菜到对岸

空手回本岸

带羊到对岸

带羊到对岸

空手回本岸

带菜到对岸

带羊回本岸

带狼到对岸

空手回本岸

带羊到对岸

六、调试过程中的问题

(1)递归循环中,开始时编写for (i = 0; i <= 3; i++),但当下面写到a[Step][i]时发现若i从0开始则二维数组中每一步都需定义为a[Step][i-1],给写程序造成很多不便,同时造成定义混乱,因此修改后将for循环定义为for (i = -1;

i <= 2; i++)。

(2)开始运行程序之后,发现程序无法正常运行,开始无显示,经过调试之后显示乱码,最终发现程序无法正常终止,因为虽然定义了i的上限,但并没有定

义step的上限,而在实际中情况的种数是有限的,因此缺少一限制条件,故又编写限制代码“if (memcmp(a[i], a[Step], 16) == 0)”{return;};这样程序便能够输出结果。

(3)在只定义二维数组的情况下,因为题目要求输出每次农夫是如何渡河的,即独自还是带狼、带羊、带白菜,若每次都是比较四个对象位置的变化来确定是哪个发生了移动则很复杂,因此引入一维数组,用来记录每次移动的对象,这样在递归操作找出合适的结果之后便可以从记录中一次调出存储的值并将其输出出来。

(4)在找出成功渡河方案便终止递归操作的情况下,只有一种结果输出,而认为判断有至少两种结果,因此代码有明显缺陷,为解决这一问题,在试探方案成功之后,返回到循环体中,继续进行下一步循环,这样就保证了程序的完整全面,最终得到两种解决方案。

七、课程设计总结

(1)若代码所要实现的功能较多或者程序较为复杂,可先设计好程序的整体框架,画出流程图,然后依次编写代码分别实现上述功能,最后将各部分代码按照顺序结合起来,对各个参数稍加调试,便可得到清晰正确的程序。

(2)在用到循环或者递归等算法时,很容易出现对某一界限界定不明导致程序无法正常运行,而且这些疏漏之处往往是简短几步中不容易发现的,这就需要细心、耐心地梳理清楚各条脉络,找出问题所在。

(3)在编写程序时,应在方便的情况下尽可能使用同一种变量进行各步的运算,减少不必要的变量定义,以免造成代码过于混乱。

(4)复杂代码以及大型程序需要小组所有成员共同努力,既可以对同一个问题进行讨论,找出最简便的实现方式,也可以每个人负责不同的部分,在所有人的努力下共同创造出一份完整的代码,让它顺利地运行。

人工智能实验一指导

实验1: Prolog语言程序设计 人工智能(AI)语言是一类适应于人工智能和知识工程领域的、具有符号处理和逻辑推理能力的计算机程序设计语言。能够用它来编写求解非数值计算、知识处理、推理、规划、决策等具有智能的各种复杂问题。 Prolog是当代最有影响的人工智能语言之一,由于该语言很适合表达人的思维和推理规则,在自然语言理解、机器定理证明、专家系统等方面得到了广泛的应用,已经成为人工智能应用领域的强有力的开发语言。 尽管Prolog语言有许多版本,但它们的核心部分都是一样的。Prolog的基本语句仅有三种,即事实、规则和目标三种类型的语句,且都用谓词表示,因而程序逻辑性强,方法简捷,清晰易懂。另一方面,Prolog是陈述性语言,一旦给它提交必要的事实和规则之后,Prolog就使用内部的演绎推理机制自动求解程序给定的目标,而不需要在程序中列出详细的求解步骤。 一、实验目的 1、加深学生对逻辑程序运行机理的理解。 2、掌握Prolog语言的特点、熟悉其编程环境。 3、为今后人工智能程序设计做好准备。 二、实验内容 1、编写一个描述亲属关系的Prolog程序,然后再给予出一些事实数据,建立一个小型演绎数据库。 提示:可以以父亲和母亲为基本关系(作为基本谓词),再由此来描述祖父、祖母、兄弟、姐妹以及其他所属关系。 2、编写一个路径查询程序,使其能输出图中所有路径。 提示:程序中的事实描述了下面的有向图,规则是图中两节点间通路的定义。 e

3、一个雇主在发出招聘广告之后,收到了大量的应聘申请。为了从中筛选出不量的候选人,该雇主采用下列判据:申请者必须会打字、开车,并且住在伦敦。 (a)用Prolog规则表述这个雇主的选择准则。 (b)用Prolog事实描述下列申请者的情况: 史密斯住在剑桥,会开车但不会打字。 布朗住在伦敦,会开车也会打字。 简住在格拉斯哥,不会开车但会打字。 埃文斯住在伦敦,会开车也会打字。 格林住在卢顿,会开车也会打字。 (c)要求Prolog提供一个候选人名单。 4、实现递归谓词remove(X,Y,Z),它用于从表Y中除去所有整型数X的倍数值后得到新表Z。例如,对于询问 remove(2,[3,4,5,6,7,8,9,10],Z). 的回答为: Z=[3,5,7,9] 三、实验建议 1、首先运行Prolog安装目录中PROGRAM目录下的示例程序,对Prolog功能有一个感性认识。 (1)HANOI.PRO 实现汉诺塔演示的程序。 程序运行界面如图所示。

商人过河实验报告

数学模型实验—实验报告6 学院:工商学院专业:电气二类(计算机)姓名:辛文辉尚磊张亨 学号:___ 2012484019 2012484091 2012484055 ____ 实验时间:__ 3.18 ____ 实验地点:b3 一、实验项目: Matlab程序设计 安全渡河问题可以看成一个多步决策过程。每一步,即船由此岸驶向彼岸或从彼岸驶回此岸,都要对船上的人员(商人随从各几人)作出决策,在保证安全的前提下(两岸的商人数都不比随从数少),在有限步内使人员全部过河。用状态(变量)表示某一岸的人员状况,决策(变量)表示船上的人员状况,可以找出状态随决策变化的规律。问题转化为在状态的允许变化范围内(即安全渡河条件),确定每一步的决策,达到渡河的目的。 此类智力问题经过思考,可以拼凑出一个可行方案。但是,我们现在希望能找到求解这类问题的规律性,并建立数学模型,用以解决更为广泛的问题。 二、实验目的和要求 a.了解Matlab程序设计有关基本操作 b.掌握有关程序结构 三、实验内容

允许的状态向量 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 10 0 11 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 0 11 1 11 2

11 3 11 4 11 5 11 6 11 7 11 8 11 9 11 10 允许的决策向量: 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 1 0 1 1 2 0 2 1 2 2 3 0 3 1 3 2 3 3 4 0 4 1 4 2 5 0 5 1 6 0 过河步骤: 第1步:0商5仆过河,0商1仆返回 第2步:5商1仆过河,1商1仆返回 第3步:3商3仆过河,1商1仆返回 第4步:3商3仆过河,1商1仆返回 第5步:3商3仆过河,完成 过河过程中状态变化: 步骤此岸商此岸仆方向彼岸商彼岸仆 1 11 6 ==> -8 -3

教案:小船过河问题

小船过河问题 1.渡河时间最少:在河宽、船速一定时,在一般情况下,渡河时间 θ υυsin 1船d d t = = ,显然,当?=90θ时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最小为 v d ,合运动沿v 的方向进行。 2.位移最小 若水船υυ> 结论船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,位移为河宽,偏离上游的角度为船 水 υυθ= cos 若水船v v <,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距 离最短呢?如图所示, 水 船v v = θcos 船头与河岸的夹角应为水 船v v arccos =θ, 船沿河漂下的最短距离为:θ θsin )cos (min 船船水v d v v x ? -= 此时渡河的最短位移:船 水v dv d s == θcos 【例题】河宽d =60m ,水流速度v 1=6m /s ,小船在静水中的速度v 2=3m /s ,问: (1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少? (2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少? v

【例题】在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) A . 21 222 υ υυ-d B .0 C . 2 1 υυd D . 1 2 υυd 【例题】某人横渡一河流,船划行速度和水流动速度一定,此人过河最短时间为了T 1;若此船用最短的位移过河,则需时间为T 2,若船速大于水速,则船速与水速之比为( ) (A) 2 1222T T T - (B) 1 2 T T (C) 2 2211T T T - (D) 2 1 T T 【例题】小河宽为d ,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比,d v k kx v 0 4= =,水,x 是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为0v ,则下列说法中正确的是( ) A 、小船渡河的轨迹为曲线 B 、小船到达离河岸 2 d 处,船渡河的速度为02v C 、小船渡河时的轨迹为直线 D 、小船到达离河岸4/3d 处,船的渡河速度为010v 【练习】 1.有一条河宽100m ,当水流为3m/s 时,船速为4m/s ,画图说明能否到达正对岸,若能,按运动的合成分解来分析以下问题 (1)合速度多大?方向如何(画图) (2)由分运动和合运动同时性分析,当到达对岸时,过河时间为多少?

农夫过河问题状态空间表示

逻辑学教授的3个得意门生ABC,前一晚在酒吧喝多了,结果第二天3人集体迟到。教授说:“作为对你们迟到的惩罚,你们3人必须比其他同学多做一道作业,完成了这道作业才可以离开教室。”这道附加的作业是一道帽子题,教授给每人戴了顶帽子,帽子不是红色就是白色,不是白色就是红色。每人都能看见其他2人帽子的颜色,却不能看见自己帽子的颜色。每人都看到其他2人帽子的颜色后,每思考5分钟为一轮,谁猜出自己帽子的颜色了就可以说出来并离开。教授还说:“你们3人中至少有1人戴了红色帽子。” 第一轮下来,A说:“我没猜出来。”B说“我也没猜出来”C说:“我也猜不出。” 第二轮下来,还是没人能猜出自己帽子的颜色。 第三轮,3人都猜出了自己帽子的颜色。 问:ABC三人头顶都是什么颜色的帽子?然后用谓词逻辑写出推理过程。 最一般合一及归结反演相关 已知w={P(f(x,g(A,y)),z), P(f(x,z),z),求MGU 令δ0=ε,w0=w,因w中含有两个表达式,因此δ0不是最一般合一 差异集D0={g(A,y)/z} δ1=δ0oD0={g(A,y)/z} w1={P(f(x,g(A,y)),g(A,y)), P(f(x,g(A,y)),g(A,y)) w1中仅含有一个表达式,所以δ1就是最一般合一。 证明G是否是F1、F2的逻辑结论。 F1:(?x)(P(x)→(Q(x)∧R(x))) F2:(?x)(P(x)∧S(x)) G: (?x)(S(x)∧R(x)) F1: ?P(x)∨(Q(x)∧R(x)) ? (?P(x)∨Q(x)) ∧ (?P(x)∨R(x)) F2: P(x)∧S(x) ?G: ?(?x)(S(x)∧R(x)) ? (?x)(?(S(x)∧R(x))) ? ?S(x)∨?R(x) 子句集: 1 ?P(x)∨Q(x) 2 ?P(x)∨R(x) 3 P(x) 4 S(x) 5 ?S(x)∨?R(x) 其中2与3规约,4与5归结,其结果再归结得到空子句,证明G是F1与F2的结论。 农夫过河问题 (1)农夫每次只能带一样东西过河 (2)如果没有农夫看管,狼吃羊,羊吃菜 要求: 设计一个过河方案,使得农夫、狼、羊、菜都能过河,画出相应的状态空间图。 四元组S表示状态,即S=(农夫,狼,羊,菜) 用0表示在左岸,1表示在右岸 初始S=(0,0,0,0) 目标G=(1,1,1,1)

商人过河问题

商人过河 一、问题重述和分析 随从们密约, 在河的任一岸, 一旦随从的人数比商人多, 就杀人越货。现有4名商人各带一个随从一起渡河一只船只能容纳两个人,但如何乘船渡河的大权掌握在商人的手里,商人怎样安排才能在有限步内安全渡河? 二、模型假设 1、在商人人数多于随从时乘船渡河的大权掌握在商人的手里; 2、商人和随从都会划船; 三.符号说明 x表示商人人数; y表示随从人数; z表示划船到河的此岸与彼岸。 四、模型的建立与求解 本题为多步决策模型,每一次过河都是状态量的转移过程。 此岸四个商人用x=0、1、2、3、4表示,此岸四个随从用y=0、1、2、3、4表示,z=0时表示划船到河的此岸时,z=1时表示划船到河的彼岸时,用有序数对(x,y,z)表示每次转移的状态量。解决此问题就是状态量(4,4,0)转移至(0,0,1),以下就是状态量转移的全部情况(其中“!”表示不能再转移下去或与前面步骤重复): (4,4,0)→(3,3,1) ↓↓ (4,2,1)→(4,3,0)→(4,1,1)→(4,2,0)→(4,0,1)→(4,1,0)→! ↓ (2,2,1) ↓ ! 由以上关系可知,一只船只能容纳两个人的情况下,四名商人各带一个随从无法过河。 此外,如果船的容量增加到3人,那么商人就能以几种方式安全过河,以下

是其中一种方案: (4,4,0)→(4,2,1)→(4,3,0)→(4,1,1,)→(4,2,0)→(2,2,1) ↓ (0,1,1)←(0,3,0)←(0,2,1)←(0,4,0)←(0,3,1)←(3,3,0)↓ (0,2,0)→(0,0,1) 五、模型推广 通过以上模型的建立,若商人和随从人数增加或小船容量加大,考虑n名商人各带一随从的情况。

人工智能实验报告

计算机科学与技术1341901301 陈敏 实验一:知识表示方法 一、实验目的 状态空间表示法是人工智能领域最基本的知识表示方法之一,也是进一步学习状态空间搜索策略的基础,本实验通过牧师与野人渡河的问题,强化学生对知识表示的了解和应用,为人工智能后续环节的课程奠定基础。 二、问题描述 有n个牧师和n个野人准备渡河,但只有一条能容纳c个人的小船,为了防止野人侵犯牧师,要求无论在何处,牧师的人数不得少于野人的人数(除非牧师人数为0),且假定野人与牧师都会划船,试设计一个算法,确定他们能否渡过河去,若能,则给出小船来回次数最少的最佳方案。 三、基本要求 输入:牧师人数(即野人人数):n;小船一次最多载人量:c。 输出:若问题无解,则显示Failed,否则,显示Successed输出一组最佳方案。用三元 组(X 1, X 2 , X 3 )表示渡河过程中的状态。并用箭头连接相邻状态以表示迁移过程:初始状态-> 中间状态->目标状态。 例:当输入n=2,c=2时,输出:221->110->211->010->021->000 其中:X 1表示起始岸上的牧师人数;X 2 表示起始岸上的野人人数;X 3 表示小船现在位置(1表 示起始岸,0表示目的岸)。 要求:写出算法的设计思想和源程序,并以图形用户界面实现人机交互,进行输入和输出结果,如: Please input n: 2 Please input c: 2 Successed or Failed?: Successed Optimal Procedure: 221->110->211->010->021->000 四、算法描述

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. 第 1 页共6 页 1

商人过河问题

商人过河问题 /*************************************************** *M个商人与每人各带的一个仆人过河问题 *船每次至多运N个人,至少要有一人划船 *在任一岸,当商人数<仆人数时,仆人就杀人越货 *过河由商人安排运送人员及数目 *找出安全渡河的全部方法并打印(原问题中M=3,N=2) *2010-10-10 20时许(纪念伟大的双十) * LYP ***************************************************/ /****************************************************************** *本题为多步决策 *若考虑只针对人数为 M = 3 对,每次过河人数最多 N = 2 *可以证明路径中必须经坐标中(3,1)过至(1,1)点(过诃时), *后返回至(2,2)点,再过诃至(0,2)点(只剩2个仆人) *可以先考虑(3,3)到(3,1)点 *再经(0,2)至(0,0),完成过诃(由图形的对称性关系,可以直接将(3,1)至(3,1)路径翻转,更改对应标号即可) *当然也可以用动态规划求解 *本代码不限定M,N值,可通过修改宏M,N的值,求其他商人(仆人)数与最大过河人数的全部路径 *******************************************************************/ /********************************************************************* * *商人数x < 仆人数y时遭杀人越货,过河失败 *对应可行域为: *x = 0, y = 0…M; elements[]中编号0…M *0 < x < M, y = x; elements[]中编号M+1…2M-1 *x = M, y = 0…M; elements[]中编号2M…3M *图像上表示如下:(共 3*M+1 个点),过河即从3M点到0点 *过河为左下方1/4圆区域 *返回为右上方1/4圆区域

MC牧师过河问题

人工智能上机实验报告 学号:姓名:所在系:信息学院班级: 实验名称:实验日期2016年12月3日 实验指导教师实验机房A401 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.实验目的: (1)在掌握状态空间搜索策略的基础上,理解知识表示的方法。 (2)能够应用知识表示方法,解决实际问题 2. 实验内容: (1)M-C问题描述 有n个牧师和n个野人准备渡河,但只有一条能容纳c个人的小船,为了防止野人侵犯牧师,要求无论在何处,牧师的人数不得少于野人的人数(除非牧师人数为0),且假定野人与牧师都会划船,试设计一个算法,确定他们能否渡过河去,若能,则给出小船来回次数最少的最佳方案。 3.算法设计(编程思路或流程图或源代码) #include #include #include #define maxloop 100 /* 最大层数,对于不同的扩展方法自动调整取值*/ #define pristnum 3 /*初始化时设定有3个野人3个牧师,实际可以改动*/ #define slavenum 3 struct SPQ { int sr,pr; /* 船运行一个来回后河右岸的野人、牧师的人数*/ int sl,pl; /* 船运行一个来回后河左岸的野人、牧师的人数*/ int ssr,spr; /* 回来(由左向右时)船上的人数*/ int sst,spt; /* 去时(由右向左时)船上的人数*/ int loop; /* 本结点所在的层数*/ struct SPQ *upnode ,*nextnode;/* 本结点的父结点和同层的下一个结点的地址*/ }spq; int loopnum;/* 记录总的扩展次数*/ int openednum;/* 记录已扩展节点个数*/ int unopenednum;/* 记录待扩展节点个数*/ int resultnum; struct SPQ *opened; struct SPQ *oend; struct SPQ *unopened;

部编版2020年高考物理一轮复习 专题4.1 小船过河问题千题精练

专题4.1 小船过河问题 一.选择题 H的A、B两个码头同时1. (2018安徽合肥三模)如图所示,在宽为H的河流中,甲、乙两船从相距 3 开始渡河,船头与河岸均成60°角,两船在静水中的速度大小相等,且乙船恰能沿BC到达正对岸的C。则下列说法正确的是 A. 两船不会相遇 B. 两船在C点相遇 C. 两船在AC的中点相遇 D. 两船在BC的中点相遇 【参考答案】D 【命题意图】本题考查小船过河、运动的合成与分解及其相关的知识点。 【解后反思】若A、B两个码头之间距离为,则此题正确选项上哪一个?若A、B两个码头之间距离 大于2 ,则此题正确选项上哪一个?若甲船在静水中的速度大于乙船,则两船哪一个先到达和对岸? 3 还能够相遇吗?若甲船在静水中的速度小于乙船,则两船哪一个先到达和对岸?还能够相遇吗? 2.一小船在静水中的速度为3 m/s,它在一条河宽为150 m,水流速度为4 m/s的河流中渡河,则该小船( )

A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于50 s C .以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200 m D .以最短位移渡河时,位移大小为150 m 【参考答案】C 3.如图所示,河的宽度为L ,河水流速为v 水,甲、乙两船均以静水中的速度v 同时渡河。出发时两船相距2L ,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A 点。则下列判断正确的是( ) A .甲船正好也在A 点靠岸 B .甲船在A 点左侧靠岸 C .甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇 D .甲、乙两船到达对岸的时间相等 【参考答案】BD 【名师解析】甲、乙两船垂直河岸的速度相等,渡河时间为t = L v sin60° ,乙能垂直于河岸渡河,对乙船则 有v 水=v cos60°,可得甲船在该时间内沿水流方向的位移为(v cos60°+v 水) L v sin60°=2 3 3L <2L ,甲船在 A 点左侧靠岸,甲、乙两船不能相遇。综上所述,A 、C 错误, B 、D 正确。 3.(2018湖北咸宁期中联考)如图所示,小船以大小为v (小船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O 处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O ’处,现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O ’处。在水流速度不变的情况下,可采取的方法是 A .θ角不变且v 增大

农夫过河实验报告――数据结构

数据结构实验报告 ——实验四农夫过河的求解本实验的目的是进一步理解顺序表和队列的逻辑结构和存储结构,进一步提高使用理论知识指导解决实际问题的能力。 一、【问题描述】 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。他面前只有一条小船,船只能容下他和一件物品,另外只有农夫才能撑船。如果农夫在场,则狼不能吃羊,羊不能吃白菜,否则狼会吃羊,羊会吃白菜,所以农夫不能留下羊和白菜自己离开,也不能留下狼和羊自己离开,而狼不吃白菜。请求出农夫将所有的东西运过河的方案。 二、【数据结构设计】 求解这个问题的简单的方法是一步一步进行试探,每一步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。 要模拟农夫过河问题,首先需要对问题中每个角色的位置进行描述。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。用0表示农夫或者某东西在河的南岸,1表示在河的北岸。例如整数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。 现在问题变成: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到达。为避免瞎费功夫,要求在序列中不出现重复的状态。 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)搜索。本书只介绍在广度优先搜索方法中采用的数据结构设计。 广度优先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,再进一步考虑更后面的各种情况。要实现广度优先搜索,可以使用队列。把下一步

农夫过河问题状态图及程序

农夫过河问题状态图及程序 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。

数学模型实验商人过河

《数学模型实验》实验报告 姓名:王佳蕾学院:数学与信息科 学学院 地点:主楼402 学号:055专业:数学类时间:2017年4 月16日 实验名称: 商人和仆人安全渡河问题的matlab实现 实验目的: 1.熟悉matlab基础知识,初步了解matlab程序设计; 2.研究多步决策过程的程序设计方法; 3.(允许)状态集合、(允许)决策集合以及状态转移公式的matlab表示;实验任务: 只有一艘船,三个商人三个仆人过河,每一次船仅且能坐1-2个人,而且任何一边河岸上仆人比商人多的时候,仆人会杀人越货。怎么在保证商人安全的情况下,六个人都到河对岸去,建模并matlab实现。 要求:代码运行流畅,结果正确,为关键语句加详细注释。 实验步骤: 1.模型构成 2.求决策 3.设计程序 4.得出结论(最佳解决方案) 实验内容: (一)构造模型并求决策

设第k次渡河前此岸的商人数为xk,随从数为yk,k=1,2,...,xk,yk=0,1,2,3.将二维向量sk=(xk,yk)定义为状态,安全渡河条件下的状态集合称为允许状态集合,记作S,S 对此岸和彼岸都是安全的。 S={(x,y)|x=0,y=0,1,2,3;x=3,y=0,1,2,3;x=y=1,2} 设第k次渡船上的商人数为uk,随从数vk,将二维变量dk=(uk,vk)定义为决策,允许决策集合记为D,由小船的容量可知, D={(u,v)|1<=u+v<=2,u,v=0,1,2} k为奇数时,船从此岸驶向彼岸,k为偶数时,船从彼岸驶向此岸,状态sk随决策变量dk的变化规律为sk+1=sk+(-1)^k*dk(状态转移律) 这样制定安全渡河方案归结为如下的多步决策模型: 求决策dk∈D(k=1,2,...,n),使状态sk∈S,按照转移律,由初始状态s1=(3,3)经有限步n到达状态sn+1=(0,0)。 (二)程序设计

小船渡河专题训练(含答案详解)

小船渡河专题训练卷 1.如图所示,河的宽度为d ,船渡河时船头始终垂直河岸.船在静水中的速度大小为v 1,河水流速的大小为v 2,则船渡河所用时间为( ) A . 1d v B .2 d v C . 12d v v + D 2.河宽420 m ,船在静水中速度为4 m /s ,水流速度是3 m /s ,则船过河的最短时间为( ) A .140 s B .105 s C .84 s D .760 s 3.小船在静水中的航行速度为1m/s ,水流速度为2m/s ,为了在最短距离内渡河,则小船船头指向应为(图中任意方向间的夹角以及与河岸间的夹角均为300)( ) A .a 方向 B .b 方向 C .c 方向 D .e 方向 4.小船在静水中的速度是v ,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至河中心时,河水流速增大,则渡河时间将( ) A. 不变 B.减小 C.增大 D.不能确定 5.一条河宽为d ,河水流速为1v ,小船在静水中的速度为2v ,要使小船在渡河过程中所行 路程S 最短,则( ) A .当1v >2v 时, B .当1v <2v 时, C .当1v >2v 时,.当2v <1v ,6.一小船在静水的速度为3m/s ,它在一条河宽150m ,水流速度为4m/s 的河流中渡河,则 该小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于50s C .以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200m D .以最短位移渡河时,位移大小为150m 7.某船在静水中的速率为4m/s, 要横渡宽为40m 的河, 河水的流速为5m/s 、 下列说法中不

农夫过河实验报告

“数据结构与算法综合实验”课程设计报告题目:农夫过河问题 学院计算机科学技术 年级2014级 专业计算机科学与技术 学号20142060 姓名高晗 日期2016年3月30日星期三 成绩 评语 黑龙江大学 计算机科学技术学院、软件学院

《数据结构与算法综合实验》报告 1.系统概述 (1)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。他面前只有一只小船,船只能容下他和一件物品,另外只有农夫才能撑船。如果农夫在场,则狼不能吃羊,羊不能吃白菜;否则狼会吃羊,羊会吃白菜。所以农夫不能留下羊和白菜自己离开,也不能留下狼和羊自己离开,但是狼不吃白菜。要求给出农夫将所有东西运过河的方案。 (2)为农夫过河问题抽象数据模型,体会数据模型在求解问题中的重要作用。 (3)掌握顺序表和队列的逻辑结构和存储结构。 2.系统需求分析 (1)针对实现整个过程需要多步,不同步骤中各个事物所处位置不同的情况,可定义一个结构体来实现对四个对象狼、羊、白菜和农夫的表示。对于起始岸和目的岸,可以用0或者1来表示,以实现在程序设计中的简便性。 (2)题目要求给出四种事物的过河步骤,没有对先后顺序进行约束,这就需要给各个事物依次进行编号,然后依次试探,若试探成功,进行下一步试探。这就需要使用循环或者递归算法,避免随机盲目运算且保证每种情况均试探到,不接受非法输入。 (3)题目要求求出农夫带一只羊,一条狼和一颗白菜过河的办法,所以依次成功返回运算结果后,需要继续运算,直至求出结果,即给出农夫的过河方案。输出界面要求具有每一步中农夫所带对象及每步之后各岸的物体,需要定义不同的数组来分别存储上述内容,并使界面所示方案清晰简洁。 (4)实验运行环境为VC++6.0. 3.系统概要设计 (1)数据结构设计 要模拟农夫过河的问题,用四位二进制数顺序分别表示农夫,狼,羊,白菜的位置。用0表示农夫或某种东西在河的南岸,1表示在河的北岸。则问题的初

数学建模 商人过河

数学建模课程作业 论文题目: 对商人过河问题的研究 指导教师:黄光辉 小组成员:黄志宇(20156260)车辆工程04班 牛凯春(20151927)电气工程05班 文逸楚(20150382)工商管理02

一、问题重述 3名商人带3名随从乘一条小船过河,小船每次只能承载至多两人。随从们密约,在河的任一岸,一旦随从的人数比商人多,就杀人越货。乘船渡河的方案由商人决定,商人们如何才能安全渡河呢? 二、问题分析 本题针对商人们能否安全过河问题,需要选择一种合理的过河方案。对该问题可视为一个多步决策模型,通过对每一次过河的方案的筛选优化,最终得到商人们全部安全过到河对岸的最优决策方案。对于每一次的过河过程都看成一个随机决策状态量,商人们能够安全到达彼岸或此岸我们可以看成目标决策允许的状态量,通过对允许的状态量的层层筛选,从而得到过河的目标。 三、模型假设 1.过河途中不会出现不可抗力的自然因素。 2.当随从人数大于商人数时,随从们不会改变杀人的计划。 3.船的质量很好,在多次满载的情况下也能正常运作。 4.随从会听从商人的调度,所有人都到达河对岸。 四、符号说明 第k次渡河前此岸的商人数 第k次渡河前此岸的随从数 过程的状态向量 允许状态集合 第k次渡船上的商人数 第k次渡船上的随从数 决策向量 允许决策集合

x y 3322110s 1s n +1d 1d 11五、模型建立 本题为多步决策模型,每一次过河都是状态量的转移过程。 用二维向量表示过程的状态,其中分别表示对应时刻此岸的商人,仆人数以及船的行进方向,其中则允许状态集合: = 又将二维向量定义为决策,则允许的决策合集为: 因为k 为奇数时船从此岸驶向彼岸,k 为偶数时船从彼岸驶向此岸,所以状态随决策的变化规律是 该式称为状态转移律。 求决策,使,并按照转移律,由经过有限步n 到达状态 六、模型求解 本模型使用MATLAB 软件编程,通过穷举法获得决策方案如下(完整matlab 程序详见附录): 初始状态: 可用图片表示为:X0= 3 3状态为: S = 3 13 23 03 11 12 20 20 30 10 20 0决策为: D = 02

LAB05+队列的操作及应用

Lab05.队列的操作及应用 【实验目的和要求】 1.掌握队列的顺序表示和链表表示下的基本操作; 2.深入理解深度优先搜索和广度优先搜索的思想并能正确描述其算法; 3.会应用广度优先搜索算法解决较复杂的问题。 【实验内容】 1.编写一个C源程序,其中包含顺序表示的空队列的创建、判断队列是否为空、进队、出队、取队列头部元素等操作。 2.编写一个C源程序,其中包含链表表示的空队列的创建、判断队列是否为空、进队、出队、取队列头部元素等操作。 3. 简述深度优先搜索和广度优先搜索的思想,并给出具体的算法步骤。 4.应用广度优先搜索算法求解农夫过河问题。 【实验仪器与软件】 1.CPU主频在1GHz以上,内存在512Mb以上的PC; 2.VC6.0,Word 2003及以上版本。 实验讲评: 实验成绩: 评阅教师: 2012 年月日

Lab05.队列的操作及应用 一、顺序表示的队列基本操作 1.顺序表示的队列操作基本源程序 #include #include typedef int DataType; #define MAXNUM 100/*队列中最大元素个数*/ struct SeqQueue{/*顺序队列类型定义*/ int f,r; DataType*q; };/*为了算法设计上的方便:f指出实际队头元素所在的位置,r 指出实际队尾元素所在位置的下一个位置。*/ typedef struct SeqQueue*PSeqQueue;/*顺序队列类型的指针类型*/ 创建空队列 PSeqQueue createEmptyQueue_seq(int m) { PSeqQueue paqu; paqu= (PSeqQueue)malloc(sizeof(struct SeqQueue)); if (paqu!=NULL) { paqu->f = NULL; paqu->r = NULL;

农夫过河问题

课程设计题目:农夫过河 一.问题描述 一个农夫带着一只狼、一只羊和一箩白菜,身处河的南岸。他要把这些东西全部运到北岸。他面前只有一条小船,船只能容下他和一件物品,另外只有农夫才能撑船。过河有以下规则: (1)农夫一次最多能带一样东西(或者是狼、或者是羊、或者是白菜)过河; (2)当农夫不在场是狼会吃羊; (3)当农夫不在场是羊会吃掉白菜。 现在要求为农夫想一个方案,能将3样东西顺利地带过河。从出事状态开始,农夫将羊带过河,然后农夫将羊待会来也是符合规则的,然后农夫将羊带过河仍然是符合规则的,但是如此这般往返,搜索过程便进入了死循环,因此,在这里,采用改进的搜索算法进行搜索。 二.基本要求 (1)为农夫过河问题抽象数据类型,体会数据模型在问题求解中的重要性; (2)要求利用数据结构的方法以及C++的编程思想来完成问题的综合设 计; (3)在问题的设计中,使用深度优先遍历搜索方式,避免死循环状态; (4)设计一个算法求解农夫过河问题,并输出过河方案; (5)分析算法的时间复杂度。 三.概要设计 (1)数据结构的设计 typedef struct // 图的顶点 { int farmer; // 农夫 int wolf; // 狼 int sheep; // 羊 int veget; // 白菜 }Vertex;

设计Vertex结构体的目的是为了存储农夫、狼、羊、白菜的信息,因为在遍历图的时候,他们的位置信息会发生变化,例如1111说明他们都在河的北岸,而0000说明他们都在河的南岸。 t ypedef struct { int vertexNum; // 图的当前顶点数 Vertex vertex[VertexNum]; // 顶点向量(代表顶点) bool Edge[VertexNum][VertexNum]; // 邻接矩阵. 用于存储图中的边,其矩阵元素个数取决于顶点个数,与边数无关 }AdjGraph; // 定义图的邻接矩阵存储结构 存储图的方法是用邻接矩阵,所以设计一个简单的AdjGraph结构体是为了储图的顶点数与边数,农夫过河问题我采用的是图的深度优先遍历思想。 (2)算法的设计 深度优先遍历基本设计思想:设x是当前被访问顶点,在对x做过访问标记后,选择一条从x出发的未检测过的1/12边(x,y)。若发现顶点y已访问过,则重新选择另一条从x出发的未检测过的边,否则沿边(x,y)到达未曾访问过的y,对y访问并将其标记为已访问过;然后从y开始搜索,直到搜索完从y出发的所有路径,即访问完所有从y出发可达的顶点之后,才回溯到顶点x,并且再选择一条从x出发的未检测过的边。上述过程直至从x出发的所有边都已检测过为止。此时,若x不是源点,则回溯到在x之前被访问过的顶点;否则图中所有和源点有路径相通的顶点(即从源点可达的所有顶点)都已被访问过,若图G是连通图,则遍历过程结束,否则继续选择一个尚未被访问的顶点作为新源点,进行新的搜索过程。 程序中的深度优先遍历算法如下: void dfsPath(AdjGraph *graph, int start, int end) // 深度优先搜索从u到v的简单路径 //DFS--Depth First Search { int i = 0; visited[start] = true; //标记已访问过的顶点 if (start == end)

商人过河问题

商人过河问题 一、三名商人各带一名随从的情况 1.问题(略) 2.模型假设 ①当一边岸满足随从数大于商人数,但商人数为0时仍为一种安全状 态; ②小船至多可容纳2人,且渡河时由随从(或者商人)来划船。 3.分析与建模 商人过河需要一步一步实现,比如第一步:两个仆人过河,第二步:一个仆人驾船回来,第三步:又是两个仆人过河,第四步:…… 其中每一步都使当前状态发生变化,而且是从一种安全状态变为另一种安全状态。如果我们把每一种安全状态看成一个点,又如果存在某种过河方式使状态a变到状态b,则在点a和点b之间连一条边,这样我们把商人过河问题和图联系起来,有可能用图论方法来解决商人过河问题。 建模步骤:⑴首先要确定过河过程中的所有安全状态,我们用二元数组(,) x y 表示一个安全状态(不管此岸还是彼岸),其中x表示留在此岸的主人数,y表示留在此岸的随从数。两岸各有十种安全状态: (0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(2,2),(1,1),(3,0),(3,1),(3,2),(3,3) ⑵在两岸的安全状态之间,如存在一种渡河方法能使一种状态变为另一种 安全状态,则在这两种状态之间连一条边。这样,得到如下一个二部图(图1),其中下方顶点表示此岸状态,上方顶点表示彼岸状态。我们的目的是要找出一条从此岸(3,3)到彼岸(0,0)的最短路。 ⑶观察发现此岸的状态(0,0),(3,0)和彼岸的状态(0,3),(3,3)都是孤立点,在求最短路的过程中不涉及这些点,把它们删去。两岸的点用1,2, (16) 新标号。 (3,3)(3,2)(3,1)(3,0)(1,1)(2,2)(0,3)(0,2)(0,3)(0,0) ○②④⑥⑧⑩○○12○14○16 ①③⑤○⑦⑨○11○13○15○ (3,3)(3,2)(3,1)(3,0)(1,1)(2,2)(0,3)(0,2)(0,3)(0,0)

PROLOG实验报告

*******大学 实验报告| | 实验名称PROLOG语言练习与编程上机实验 课程名称人工智能及应用 | | 专业班级:*******学生姓名:****** 学号:*******成绩: 指导教师:*******实验日期:

一、实验目的及要求 1、熟悉并掌握prolog的编程环境、prolog语言的回溯、递归技术和表处理技 术; 2、运用prolog及其相关技术,编写并调试求解农夫过河和模式搜索问题的程 序。要求实验报告中包括:程序及其注释和说明、程序运行结果。 二、所用仪器、设备 PC台式机和prolog编译软件 三、实验原理 1、prolog本身自带推理机,其回溯、递归技术和表处理技术可简化复杂问 题求解。 2、prolog的跟踪、设断点对于调试程序是非常有用的。 四、求解的问题与程序 农夫过河问题 opposite(s,n). opposite(n,s). safe_goat(X,_,X,_). safe_cabbage(X,_,_,X). safe_goat(F,X,Y,_):-opposite(X,Y). safe_cabbage(F,_,X,Y):-opposite(X,Y). is_peaceful(F,W,G,C):-safe_goat(F,W,G,C),safe_cabbage(F,W,G,C). transform(location(X,W,G,C),location(Y,W,G,C)):-opposite(X,Y). transform(location(X,X,G,C),location(Y,Y,G,C)):-opposite(X,Y). transform(location(X,W,X,C),location(Y,W,Y,C)):-opposite(X,Y). transform(location(X,W,G,X),location(Y,W,G,Y)):-opposite(X,Y). member(X,[X|_]). member(X,[_|T]):-member(X,T). legal_states(location(F0,W0,G0,C0),location(F,W,G,C),States,X):- transform(location(F0,W0,G0,C0),location(F1,W1,G1,C1)),

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