人工智能里野人和传教士问题代码…
传教士和野人问题
传教士和野人问题(Missionaries and Cannibals)传教士和野人问题是一个经典的智力游戏问题。
在这个问题中,实际上隐含了这样一个条件:如果在河的某一岸只有野人,而没有传教士,也同样被认为是合法状态。
在具体书写某些条件时,为了简便,这一点有时并没有考虑,但我们默认这个条件是被考虑了的。
有N个传教士和N个野人来到河边准备渡河,河岸有一条船,每次至多可供k人乘渡。
问传教士为了安全起见,应如何规划摆渡方案,使得任何时刻,在河的两岸以及船上的野人数目总是不超过传教士的数目。
即求解传教士和野人从左岸全部摆渡到右岸的过程中,任何时刻满足M(传教士数)≥C(野人数)和M+C≤k的摆渡方案。
设N=3,k=2,则给定的问题可用图1.2表示,图中L和R表示左岸和右岸,B=1或0分别表示有船或无船。
约束条件是:两岸上M≥C,船上M+C≤2。
图1.2 M-C问题实例由于传教士和野人数是一个常数,所以知道了一岸的情况,另一岸的情况也就知道了。
因此为了简便起见,在描述问题时,只描述一岸--如左岸--的情况就可以了。
另外,该问题我们最关心的是在摆渡过程中,两岸状态的变化情况,因此船上的情况并不需要直接表达出来。
在一次摆渡过程中,船上究竟有几个传教士和野人,可以通过两个相连的状态简单得到。
这样表达更简练,突出了问题的重点。
(1)综合数据库:用三元组表示左岸的情况,即(,,),其中0≤,≤3,∈{0,1},其中表示在左岸的传教士人数,表示在左岸的野人数,=1表示船在左岸,=0表示船在右岸。
则此时问题描述可以简化为:(3,3,1)→(0,0,0)N=3的M-C问题,状态空间的总状态数为4×4×2=32,根据约束条件的要求,可以看出只有20个合法状态。
再进一步分析后,又发现有4个合法状态实际上是不可能达到的。
因此实际的问题空间仅由16个状态构成。
下表列出分析的结果:()(001)达不到(传教士均在右,船在左)(011)(021)(031)(101)不合法(右岸野人多)(111)(121)不合法(左岸野人多)(131)不合法(左岸野人多)(201)不合法(右岸野人多)(211)不合法(右岸野人多)(221)(231)不合法(左岸野人多)(301)达不到()(000)(010)(020)(030)达不到(100)不合法(右岸野人多)(110)(120)不合法(左岸野人多)(130)不合法(左岸野人多)(200)不合法(右岸野人多)(210)不合法(右岸野人多)(230)不合法(右岸野人多)(300)(220)(310)(320)(330)达不到(311)(321)(331)规则集可以划分为两组:一组是从左岸到右岸,称为p操作,另一组是从右岸到左岸,称为q操作。
人工智能实验2传教士过河问题
人工智能实验报告班级:计研-12班学号:2012312120105 姓名:孔德星实验二知识表示方法1.实验目的(1)了解知识表示相关技术;(2)掌握问题规约法或者状态空间法的分析方法。
2.实验内容(2个实验内容可以选择1个实现)(1)梵塔问题实验。
熟悉和掌握问题规约法的原理、实质和规约过程;理解规约图的表示方法;(2)状态空间法实验。
从前有一条河,河的左岸有m个传教士、m个野人和一艘最多可乘n人的小船。
约定左岸,右岸和船上或者没有传教士,或者野人数量少于传教士,否则野人会把传教士吃掉。
搜索一条可使所有的野人和传教士安全渡到右岸的方案。
3.实验报告要求(1)简述实验原理及方法,并请给出程序设计流程图。
实验原理:假设开始时传教士、野人和船都在右岸,用数组(a,b,c)分别表示右岸传教士个数、右岸野人个数、船的位置,则可分为三种情况讨论:A、n>m/2。
此种情况下,先把所有的野人度过去,每次返回一个野人,当出现(m,0,0)情况时,返回m-n个野人(若m==n,返回1个野人)。
然后渡n个传教士,此时野人==传教士,然后返回一个野人和传教士,再开始最大限度的渡传教士,每次返回一个野人,最终直到a==b==c==0;B、n<=3&&n<=m/2 || n==1,显然此时无解;C、n>=4&&n<=m/2,此时只能每次传n/2个传教士和野人,每次返回一个野人和传教士,直到最终结果。
程序流程图:(2)源程序清单:本程序用C++语言编写。
#include"iostream"using namespace std;bool flag = false; //标记是否有解bool af = false; //标记a是否为0bool bf = false; //当b变为0后赋值为true;bool ef = false; //当a==b后赋值为truebool f = false; //判断n是否大于m/2int m;//传教士野人的个数int n;//船一次能装载的人数void mc(int a,int b,int c);int main(){cout<<"传教士与野人过河问题。
求解野人与传教士问题1
题目分析:
定义节点的结构:以取般的一个来回作为一步搜索,这样节点可由下面几个量进行描述:两岸的传教士人数和野人人数、本节点距离起始节点的距离,即由初始节点搜索几步后到达本节点。需要注意的是并不是所有节点都是可达的,题目中对可达节点作出了限制,只有两大 岸上的人数必须不能为负。
void goon(); //判断是否继续搜索
void main()
{
int flag; //标记扩展是否成功
for(;;)
{
initiate();
flag=search()
if(flag==1)
releasemem();
goon();
}
}
}
void initiate()
{
int x;
char choice;
uend=unopened=(struc SPQ*)malloc(sizeof(spq));
void releasemem(); //释放占用内存
void showresult(); //显示解
void addtoopened(struc SPQ *ntx); //将节点ntx从UNOPENED链表移至OPRNENED
//链表中
newnode -> sst = sst;
newnode -> spt = spt;
newnode -> ssr = 0
newnode -> spr = 0
传教士(牧师)与野人问题-模拟人工智能实验_CSDN博客_传教士与野人问题
传教士(牧师)与野人问题-模拟人工智能实验_结缘缘的博客-CSDN博客_传教士与野人问题题目有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。
实验步骤输入牧师人数(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输出所有可行方案并标注哪一组是最佳方案。
用三元组(X1, X2, X3)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- 200- 211- 010- 021- 000 其中X1表示起始岸上的牧师人数X2表示起始岸上的野人人数X3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有用户界面实现人机交互控制台或者窗口都可以进行输入和输出结果如Please input n: 2 Please input c: 2 Optimal Procedure: 221- 200- 211- 010- 021- 000Successed or Failed?: Successed实现代码#include stdio.h #include iostream #include stdlib.h using namespace std;struct State { int Lsavage; int Lgodfather; int Rsavage; int Rgodfather; int boat; //boat at left 0 ; boat at right struct State *States new State[150];struct routesave { int savage; int godfather;struct routesave* routesaves new routesave[150];int godfather, savage, boatnum;void init(State m) { cout 请输入野人和牧师的人数n 以及船的最大载量c endl; int n, c; cin n c; m.Rgodfather n; m.Rsavage n; godfather n, savage n; boatnum c; m.Lgodfather m.Lsavage 0; m.boat 1;void boaloading(int i, int s, int g) { //s个野人和g个传教士if (States[i].boat 0) { routesaves[i].savage s*-1; //左边到右边是负数个野人routesaves[i].godfather g * -1; //左边到右边负数个传教士States[i 1].LsavageStates[i].Lsavage - s; States[i 1].Lgodfather States[i].Lgodfather - g; States[i 1].Rsavage States[i].Rsavage s; States[i 1].Rgodfather States[i].Rgodfather g; States[i 1].boat 1; else{ routesaves[i].savage s; //右边到左边是正数个野人routesaves[i].godfather g; //右边到左边正数个传教士States[i 1].Rsavage States[i].Rsavage-s; States[i 1].RgodfatherStates[i].Rgodfather - g; States[i 1].Lsavage States[i].Lsavage s; States[i 1].Lgodfather States[i].Lgodfather g; States[i 1].boat0;bool checkState(State m) { if (m.Rgodfather 0 m.Rgodfather m.Rsavage) return false; if (m.Lgodfather 0 m.Lgodfatherm.Lsavage) return false; else return true;void showSolution(int i) { cout 问题解决解决路径为endl; for (int c 0; c i; c ) { if (routesaves[c].savage 0) cout 第c 1 步routesaves[c].savage 个野人和routesaves[c].godfather 个传教士乘船去左边endl; else cout 第c 1 步routesaves[c].savage * -1 个野人和routesaves[c].godfather * -1 个传教士乘船去有右边endl; void nextstep(int i) { int c; if (i 150) cout 试探路径过大无法计算; exit(0); for (c 0; c i; c ) /*if the current state is same to previous,retrospect*/ if (States[c].Lsavage States[i].Lsavage States[c].Lgodfather States[i].Lgodfather States[c].Rsavage States[i].Rsavage States[c].Rgodfather States[i].Rgodfather States[c].boat States[i].boat) goto a; if (States[i].Rsavage 0 States[i].Rgodfather 0 States[i].boat 0) { showSolution(i); exit(0); if (States[i].boat 1) { //船在右边for (int s 1; s boatnum s States[i].Rsavage; s ) {//g 0 int g 0; boaloading(i, s, g); if (checkState(States[i 1])) { nextstep(i 1); for (int g 1; g boatnum g States[i].Rgodfather; g ) { //g! 0 for (int s 0; s boatnum - g s States[i].Rsavage s g; s ) { boaloading(i, s, g); if(checkState(States[i 1])) { nextstep(i 1); if (States[i].boat 0) { //船在左边for (int s 1; s boatnum s States[i].Lsavage; s ) {//g 0int g 0; boaloading(i, s, g); if (checkState(States[i 1])) { nextstep(i 1); for (int g 1; g boatnum g States[i].Lgodfather; g ) { //g! 0 for (int s 0; s boatnum - g s States[i].Lsavage s g; s ) { boaloading(i, s, g); if (checkState(States[i 1])) { nextstep(i 1);a:return;void main() { init(States[0]); nextstep(0);实验结果展示。
人工智能课后答案[参考]
第一章课后习题1、对N=5、k≤3时,求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述(给出综合数据库、规则集合的形式化描述,给出初始状态和目标条件的描述),并画出状态空间图。
2、对量水问题给出产生式系统描述,并画出状态空间图。
有两个无刻度标志的水壶,分别可装5升和2升的水。
设另有一水缸,可用来向水壶灌水或倒出水,两个水壶之间,水也可以相互倾灌。
已知5升壶为满壶,2升壶为空壶,问如何通过倒水或灌水操作,使能在2升的壶中量出一升的水来。
3、对梵塔问题给出产生式系统描述,并讨论N为任意时状态空间的规模。
相传古代某处一庙宇中,有三根立柱,柱子上可套放直径不等的N个圆盘,开始时所有圆盘都放在第一根柱子上,且小盘处在大盘之上,即从下向上直径是递减的。
和尚们的任务是把所有圆盘一次一个地搬到另一个柱子上去(不许暂搁地上等),且小盘只许在大盘之上。
问和尚们如何搬法最后能完成将所有的盘子都移到第三根柱子上(其余两根柱子,有一根可作过渡盘子使用)。
求N=2时,求解该问题的产生式系统描述,给出其状态空间图。
讨论N为任意时,状态空间的规模。
4、对猴子摘香蕉问题,给出产生式系统描述。
一个房间里,天花板上挂有一串香蕉,有一只猴子可在房间里任意活动(到处走动,推移箱子,攀登箱子等)。
设房间里还有一只可被猴子移动的箱子,且猴子登上箱子时才能摘到香蕉,问猴子在某一状态下(设猴子位置为a,箱子位置为b,香蕉位置为c),如何行动可摘取到香蕉。
5、对三枚钱币问题给出产生式系统描述及状态空间图。
设有三枚钱币,其排列处在"正、正、反"状态,现允许每次可翻动其中任意一个钱币,问只许操作三次的情况下,如何翻动钱币使其变成"正、正、正"或"反、反、反"状态。
6、说明怎样才能用一个产生式系统把十进制数转换为二进制数,并通过转换141.125这个数为二进制数,阐明其运行过程。
7、设可交换产生式系统的一条规则R可应用于综合数据库D来生成出D',试证明若R存在逆,则可应用于D'的规则集等同于可应用于D的规则集。
野人与传教士问题A算法
野人与传教士问题(A*算法)SY0903620 赵磊一、实验题目请用A*算法实现传教士和野人问题问题:设有3个传教士和3个野人来到河边,打算乘一只船从右岸渡到左岸去。
该船的负载能力为两人。
在任何时候,如果野人人数超过传教士人数,那么野人就会把传教士吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去?算法设计要求给出:状态表示,规则库,启发函数等二、实验目的通过具体问题的编程求解,利用A*算法解决此经典问题,了解人工智能的启发式搜索算法的基本过程与原理。
三、设计思想1、编程工具采用C++语言在Visual Studio 6.0环境下编写;2、整体思想(1)把初始结点So放入OPEN 表中,计算f(So)。
(2)如果OPEN为空,则搜索失败,退出。
(3)把OPEN中的第一个节点(记为节点n)从表中移出放入CLOSED表。
(4)考察节点n是否为目标节点。
若是,则求得问题的解,退出。
(5)若节点n不可扩展,则转第(2)步。
(6)扩展节点n,用估价函数f(x)计算每个子节点的估价值,并为每个子节点配置指向父节点的指针,把这些子节点都送到OPEN表中,然后对OPEN表中的全部节点按估价值从小到大的顺序排列。
3、具体说明用A*算法求解传教士与野人问题。
M=C=5, K=3。
节点估价值设为f(n)=h(n)+g(n),g(n)设为节点搜索深度,而h(n)= m(n) + c(n) - 2b(n),其中m:河左岸的传教士人数;c:河左岸的野人人数;b:船是否在左岸,1:表示在左岸,0:表示不在左岸。
采用结构体定义形式,定义状态节点*NewNode(int m, int c, int b),其中包含m左岸传教士人数、c左岸野人人数、b船状态(左或右)。
开始状态为(3,3,1),目标状态为(0,0,0)。
若需要条件满足,即任何时候,如果野人人数超过传教士人数,那么野人就会把传教士吃掉,要对状态结点的安全性进行判断,判断一个状态是否为安全的,即是否满足在河的任何一岸,传教士人数不少于野人人数,或者只有野人而没有传教士。
传教士野人问题
问题:野人过河问题属于人工智能学科中的一个经典问题,问题描述如下:有三个牧师(也有的翻译为传教士)和三个野人过河,只有一条能装下两个人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人数大于牧师的人数,那么牧师就会有危险. 你能不能找出一种安全的渡河方法呢?解答一:一、算法分析先来看看问题的初始状态和目标状态,假设和分为甲岸和乙岸:初始状态:甲岸,3野人,3牧师;乙岸,0野人,0牧师;船停在甲岸,船上有0个人;目标状态:甲岸,0野人,0牧师;乙岸,3野人,3牧师;船停在乙岸,船上有0个人;整个问题就抽象成了怎样从初始状态经中间的一系列状态达到目标状态。
问题状态的改变是通过划船渡河来引发的,所以合理的渡河操作就成了通常所说的算符,根据题目要求,可以得出以下5个算符(按照渡船方向的不同,也可以理解为10个算符):渡1野人、渡1牧师、渡1野人1牧师、渡2野人、渡2牧师算符知道以后,剩下的核心问题就是搜索方法了,本文采用深度优先搜索,通过一个FindNext(…)函数找出下一步可以进行的渡河操作中的最优操作,如果没有找到则返回其父节点,看看是否有其它兄弟节点可以扩展,然后用Process(…)函数递规调用FindNext(…),一级一级的向后扩展。
搜索中采用的一些规则如下:1、渡船优先规则:甲岸一次运走的人越多越好(即甲岸运多人优先),同时野人优先运走;乙岸一次运走的人越少越好(即乙岸运少人优先),同时牧师优先运走;2、不能重复上次渡船操作(通过链表中前一操作比较),避免进入死循环;3、任何时候河两边的野人和牧师数均分别大于等于0且小于等于3;4、由于只是找出最优解,所以当找到某一算符(当前最优先的)满足操作条件后,不再搜索其兄弟节点,而是直接载入链表。
5、若扩展某节点a的时候,没有找到合适的子节点,则从链表中返回节点a的父节点b,从上次已经选择了的算符之后的算符中找最优先的算符继续扩展b。
二、基本数据结构仔细阅读问题,可以发现有些基本东西我们必须把握,例如:每时刻河两岸野人牧师各自的数目、船的状态、整个问题状态。
人工智能:野人与修道士问题
野人与修道士问题(Missionaries-and-Cannibals Problem )[修道士与野人问题]:三个野人与三个传教士来到河边,打算乘一只船从右岸渡到左岸去,该船的最大负载能力为两个人。
在任何时候,如果野人人数超过传教士人数,那么野人就会把传教士吃掉。
用状态空间法表示修道士与野人问题并设计编写计算机程序求问题的解。
问题分析:从上图可知,修道士、野人和船一共有六种可能,M L 、C L 、B L 、M R 、C R 、B R 。
可以表示为q =(M ,C ,B ),其中m 表示修道士的数目(0、1、2、3)、c 表示野人的数目(0、1、2、3)、b 表示船在左岸(1)或右岸(0)。
1、定义状态的描述形式:(m ,c ,b )2、表示所有可能的状态,并确定初始状态集和目标状态集:s0(3,3,1) s8(1,3,1) s16(3,3,0) s24(1,3,0)s1(3,2,1) s9(1,2,1) s17(3,2,0) s25(1,2,0)s2(3,1,1) s10(1,1,1) s18(3,1,0) s26(1,1,0)s3(3,0,1) s11(1,0,1) s19(3,0,0) s27(1,0,0)s4(2,3,1) s12(0,3,1) s20(2,3,0) s28(0,3,0)s5(2,2,1) s13(0,2,1) s21(2,2,0) s29(0,2,0)s6(2,1,1) s14(0,1,1) s22(2,1,0) s30(0,1,0)s7(2,0,1) s15(0,0,1) s23(2,0,0) s31(0,0,0)初始状态:(3,3,1)目标状态:(0,0,0)3、定义算符:L ij :把i 个修道士,j 个野人从河的左岸送到右岸R ij :把i 个修道士,j 个野人从河的右岸送到左岸整个问题就抽象成了怎样从初始状态经中间的一系列状态达到目标状态。
问修道士M野 人C 左L 右R题状态的改变是通过划船渡河来引发的,所以合理的渡河操作就成了通常所说的算符,根据题目要求,可以得出以下5个算符(按照渡船方向的不同,也可以理解为10个算符):渡1野人、渡1牧师、渡1野人1牧师、渡2野人、渡2牧师即:L01或R01,L10或R10,L11或R11,L02或R02,L20或R204、状态空间图:5、设计编写计算机程序求问题的解:算法:在应用状态空间表示和搜索方法时,用(M,C,B)来表示状态描述,其中M和C分别表示在左岸的传教士与野人数。
《人工智能》--课后习题答案
《人工智能》课后习题答案第一章绪论1.1答:人工智能就是让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。
人工智能是相对于人的自然智能而言,即用人工的方法和技术,研制智能机器或智能系统来模仿延伸和扩展人的智能,实现智能行为和“机器思维”,解决需要人类专家才能处理的问题。
1.2答:“智能”一词源于拉丁“Legere”,意思是收集、汇集,智能通常用来表示从中进行选择、理解和感觉。
所谓自然智能就是人类和一些动物所具有的智力和行为能力。
智力是针对具体情况的,根据不同的情况有不同的含义。
“智力”是指学会某种技能的能力,而不是指技能本身。
1.3答:专家系统是一个智能的计算机程序,他运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题。
即任何解题能力达到了同领域人类专家水平的计算机程序度可以称为专家系统。
1.4答:自然语言处理—语言翻译系统,金山词霸系列机器人—足球机器人模式识别—Microsoft Cartoon Maker博弈—围棋和跳棋第二章知识表达技术2.1解答:(1)状态空间(State Space)是利用状态变量和操作符号,表示系统或问题的有关知识的符号体系,状态空间是一个四元组(S,O,S0,G):S—状态集合;O—操作算子集合;S0—初始状态,S0⊂S;G—目的状态,G⊂S,(G可若干具体状态,也可满足某些性质的路径信息描述)从S0结点到G结点的路径被称为求解路径。
状态空间一解是一有限操作算子序列,它使初始状态转换为目标状态:O1 O2 O3 OkS0→−−−S1→−−−S2→−−−……→−−−G其中O1,…,Ok即为状态空间的一个解(解往往不是唯一的)(2)谓词逻辑是命题逻辑的扩充和发展,它将原子命题分解成客体和谓词两个部分。
与命题逻辑中命题公式相对应,谓词逻辑中也有谓词(命题函数)公式、原子谓词公式、复合谓词公式等概念。
一阶谓词逻辑是谓词逻辑中最直观的一种逻辑。
(3)语义网络是一种采用网络形式表示人类知识的方法。
传教士野蛮人过河问题--python
传教⼠野蛮⼈过河问题--python三名传教⼠和三个野蛮⼈同在⼀个⼩河渡⼝,渡⼝上只有⼀条可容两⼈的⼩船。
问题的⽬标是要⽤这条⼩船把这六个⼈全部渡到对岸去,条件是在渡河的过程中,河两岸随时都保持传教⼠⼈数不少于野蛮⼈的⼈数,否则野蛮⼈会把处于少数的传教⼠状态集合为(x,y,b)三元组,x表⽰左岸野⼈数,y表⽰左岸传教⼠数,x,y取值0~3。
b为0表⽰船在左边,b为1表⽰船在右边动作集合为⼀个传教⼠从左到右,两个传教⼠从左到右,⼀个野⼈从左到右,两个野⼈从左到右,⼀个野⼈⼀个传教⼠从左到右;从右到左类似也有5个动作,共10个动作,于是就可以画出⼀个状态转换图,下⾯的python代码可以帮助我们完成这个任state_legal判断给定状态是否合法,act_legal判断在当前状态执⾏给定动作是否合法,f(x,y,b)打印所有从(x,y,b)可以执⾏的动作和转移到的状态def state_legal(x, y, b):if x < 0 or y < 0 or x > 3 or y > 3:return Falseif y < x and y > 0:return Falseelif (3-y) < 3-x and 3-y > 0:return Falseelse:return Truedef act_legal(x, y, b, xx, yy, bb):if b != bb:return Falseif b == 0 and state_legal(x - xx, y - yy, 1 - b):return Trueelif b == 1 and state_legal(x + xx, y + yy, 1 - b):return Trueelse:return False#when calling f, (x,y,b) is ensured to be state_legaldef f(x,y,b):for act in actions:if act_legal(x, y, b, act[0], act[1], act[2]):if act[2] == 0:print(x,y,b,"---",act, '---', x - act[0], y - act[1], 1 - b)else:print(x,y,b,"---",act, '---', x + act[0], y + act[1], 1 - b)a = (0,1,2,3)actions = []for b in (0,1):for x in (0,1,2):for y in (0,1,2):if x + y >= 1 and x + y <= 2:actions.append((x,y,b))print(actions)for x in a:for y in a:for b in (0,1):if not(x == 0 and y == 0) and state_legal(x, y, b):f(x,y,b)#x is num of savages, y is num of missionaries。
传教士与野人
综合设计报告设计名称:人工智能课程设计设计题目:传教士与野人过河问题学生学号:0805030119专业班级:智能1班学生姓名:学生成绩:指导教师(职称):课题工作时间:2010-9-13 至2010-9-25说明:1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生;四、五两项(中英文摘要)由学生在完成综合设计后填写。
2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。
3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况,给出客观、全面的评价。
4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节,凡不参加答辩者,其成绩一律按不及格处理。
答辩小组成员应由2人及以上教师组成。
5、报告正文字数一般应不少于5000字,也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。
6、平时表现成绩低于6分的学生,其综合设计成绩按不及格处理。
7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式(适用于学院各类综合设计),各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整,并上报学院批准。
成绩评定表学生姓名:学号:班级:类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现10 10按时参加综合设计,无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。
完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务,能完整演示其设计内容,符合要求。
10能对其设计内容进行详细、完整的介绍,并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。
报告质量3510报告文字通顺,内容翔实,论述充分、完整,立论正确,结构严谨合理;报告字数符合相关要求,工整规范,整齐划一。
5课题背景介绍清楚,综述分析充分。
5设计方案合理、可行,论证严谨,逻辑性强,具有说服力。
5符号统一;图表完备、符合规范要求。
5能对整个设计过程进行全面的总结,得出有价值的结论或结果。
5参考文献数量在3篇以上,格式符合要求,在正文中正确引用。
人工智能教程习题及答案第5章习题参考解答
第五章搜索策略习题参考解答5.1 练习题5.1 什么是搜索?有哪两大类不同的搜索方法?两者的区别是什么?5.2 用状态空间法表示问题时,什么是问题的解?求解过程的本质是什么?什么是最优解?最优解唯一吗?5.3 请写出状态空间图的一般搜索过程。
在搜索过程中OPEN表和CLOSE表的作用分别是什么?有何区别?5.4 什么是盲目搜索?主要有几种盲目搜索策略?5.5 宽度优先搜索与深度优先搜索有何不同?在何种情况下,宽度优先搜索优于深度优先搜索?在何种情况下,深度优先搜索优于宽度优先搜索?5.6 用深度优先搜索和宽度优先搜索分别求图5.10所示的迷宫出路。
图5.10 习题5.6的图5.7 修道士和野人问题。
设有3个修道士和3个野人来到河边,打算用一条船从河的左岸渡到河的右岸去。
但该船每次只能装载两个人,在任何岸边野人的数目都不得超过修道士的人数,否则修道士就会被野人吃掉。
假设野人服从任何一种过河安排,请使用状态空间搜索法,规划一使全部6人安全过河的方案。
(提示:应用状态空间表示和搜索方法时,可用(N m,N c)来表示状态描述,其中N m和N c分别为传教士和野人的人数。
初始状态为(3,3),而可能的中间状态为(0,1),(0,2),(0,3), (1,1),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2)等。
)5.8 用状态空间搜索法求解农夫、狐狸、鸡、小米问题。
农夫、狐狸、鸡、小米都在一条河的左岸,现在要把它们全部送到右岸去。
农夫有一条船,过河时,除农夫外,船上至多能载狐狸、鸡和小米中的一样。
狐狸要吃鸡,鸡要吃小米,除非农夫在那里。
试规划出一个确保全部安全的过河计划。
(提示:a.用四元组(农夫,狐狸,鸡,米)表示状态,其中每个元素都可为0或1,0表示在左岸,1表示在右岸;b.把每次过河的一种安排作为一个算符,每次过河都必须有农夫,因为只有他可以划船。
)5.9 设有三个大小不等的圆盘A 、B 、C 套在一根轴上,每个圆盘上都标有数字1、2、3、4,并且每个圆盘都可以独立地绕轴做逆时针转动,每次转动90°,初始状态S 0和目标状态S g 如图5.11所示,用宽度优先搜索法和深度优先搜索法求从S 0到S g 的路径。
野人和传教士过河问题的C语言源代码
野⼈和传教⼠过河问题的C语⾔源代码 1//问题:有3个传教⼠和3个野⼈要过河,只有⼀艘船,这艘船每次2//只能载2个⼈过河,且⽆论哪边野⼈的数量⼤于传教⼠的数量时,3//野⼈就会吃掉传教⼠。
怎样让他们都安全过河?45 #include <stdio.h>6 #include <string.h>78#define STEP_MAX 20 //来回过河的次数9#define KIND_NUM 3 //每个种类的数量10#define BOAT_NUM 2 //船的载重量1112 typedef enum13 {14 BOAT_THIS,//船在本岸15 BOAT_THAT,//船在对岸16 } boat_t;1718 typedef enum19 {20 ROAD_GO,//过河21 ROAD_COME,//回来22 } road_t;2324 typedef struct25 {26int ye;//对岸野⼈数量27int man;//对岸传教⼠数量28 boat_t boat;//船是否在对岸29 } state_t;//⼀种局⾯3031 typedef struct32 {33int ye;//野⼈过河数量34int man;//传教⼠过河的数量35 road_t road;//回来或过河36 } step_t;//⼀个步骤373839 state_t states[STEP_MAX] = { 0 };40 step_t steps[STEP_MAX] = { 0 };414243//判断所有的野⼈和传教⼠是否都到了对岸44bool final(state_t s)45 {46const state_t cs =47 {48 KIND_NUM,49 KIND_NUM,50 BOAT_THAT51 };52if (memcmp(&cs, &s, sizeof(state_t)) == 0)53 {54return true;55 }56return false;57 }5859//是否会发⽣野⼈杀传教⼠60bool bad(state_t s)61 {62if (((KIND_NUM - s.ye) > (KIND_NUM - s.man)63 && (KIND_NUM - s.man) > 0)64 || (s.ye > s.man&& s.man > 0))65 {66return true;67 }68return false;69 }7071//第n种局⾯是否跟前⾯的相重复72bool repeat(state_t s[], int n)73 {74int i;7576for (i = 0; i < n; i++)77 {//已经有这种情况了78if (memcmp(&states[i], &states[n], sizeof(states[i])) == 0)79 {80return true;81 }82 }83return false;84 }8586void output(step_t steps[STEP_MAX], int n)87 {88const char* kinds[KIND_NUM] = { "野⼈","传教⼠" };89const char* roads[2] = { "过河.","回来." };90int i;9192for (i = 0; i < n; i++)93 {94if ((steps[i].ye * steps[i].man) > 0)95 {96 printf("%d个%s和%d个%s%s\n", steps[i].ye, kinds[0],97 steps[i].man, kinds[1], roads[steps[i].road]);98 }99else if (steps[i].ye > 0)100 {101 printf("%d个%s%s\n", steps[i].ye, kinds[0],102 roads[steps[i].road]);103 }104else if (steps[i].man > 0)105 {106 printf("%d个%s%s\n", steps[i].man, kinds[1],107 roads[steps[i].road]);108 }109 }110 printf("\n");111 }112113//搜索过河⽅案(n表⽰过河次数)114void search(int n)115 {116int i, j;117118if (n > STEP_MAX)119 {//步数限制太少了120 printf("Step Overflow!");121return;122 }123if (final(states[n]))124 {//都到对岸了125 output(steps, n);126return;127 }128if (bad(states[n]))129 {//发⽣了野⼈杀传教⼠了130return;131 }132if (repeat(states, n))133 {//与前⾯的局⾯相重复了134return;135 }136if (states[n].boat == BOAT_THIS)137 {//船在本岸138for (i = 0; i <= BOAT_NUM && i <= (KIND_NUM - states[n].ye); i++)139for (j = 0; j <= BOAT_NUM - i && j <= (KIND_NUM - states[n].man); j++) 140 {141if (i == 0 && j == 0)142 {143continue;144 }145 steps[n].ye = i;146 steps[n].man = j;147 steps[n].road = ROAD_GO;148 memcpy(&states[n + 1], &states[n], sizeof(state_t));149 states[n + 1].ye += i;150 states[n + 1].man += j;151 states[n + 1].boat = BOAT_THAT;152 search(n + 1);153 }154 }155else156 {157for (i = 0; i <= BOAT_NUM && i <= states[n].ye; i++)158 {159for (j = 0; j <= BOAT_NUM - i && j <= states[n].man; j++)160 {161if (i == 0 && j == 0)162 {163continue;164 }165 steps[n].ye = i;166 steps[n].man = j;167 steps[n].road = ROAD_COME;168 memcpy(&states[n + 1], &states[n], sizeof(state_t)); 169 states[n + 1].ye -= i;170 states[n + 1].man -= j;171 states[n + 1].boat = BOAT_THIS;172 search(n + 1);173 }174 }175 }176 }177178int main()179 {180 search(0);181return0;182 }1个野⼈和1个传教⼠过河.1个传教⼠回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个传教⼠过河.1个野⼈和1个传教⼠回来.2个传教⼠过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个传教⼠回来.1个野⼈和1个传教⼠过河.1个野⼈和1个传教⼠过河.1个传教⼠回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个传教⼠过河.1个野⼈和1个传教⼠回来.2个传教⼠过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个传教⼠过河.1个野⼈和1个传教⼠回来.2个传教⼠过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个传教⼠回来.1个野⼈和1个传教⼠过河.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个传教⼠过河.1个野⼈和1个传教⼠回来.2个传教⼠过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.1个野⼈回来.2个野⼈过河.。
人工智能教程习题及答案第5章习题参考解答
第五章搜索策略习题参考解答5.1 练习题5.1 什么是搜索?有哪两大类不同的搜索方法?两者的区别是什么?5.2 用状态空间法表示问题时,什么是问题的解?求解过程的本质是什么?什么是最优解?最优解唯一吗?5.3 请写出状态空间图的一般搜索过程。
在搜索过程中OPEN表和CLOSE表的作用分别是什么?有何区别?5.4 什么是盲目搜索?主要有几种盲目搜索策略?5.5 宽度优先搜索与深度优先搜索有何不同?在何种情况下,宽度优先搜索优于深度优先搜索?在何种情况下,深度优先搜索优于宽度优先搜索?5.6 用深度优先搜索和宽度优先搜索分别求图5.10所示的迷宫出路。
图5.10 习题5.6的图5.7 修道士和野人问题。
设有3个修道士和3个野人来到河边,打算用一条船从河的左岸渡到河的右岸去。
但该船每次只能装载两个人,在任何岸边野人的数目都不得超过修道士的人数,否则修道士就会被野人吃掉。
假设野人服从任何一种过河安排,请使用状态空间搜索法,规划一使全部6人安全过河的方案。
(提示:应用状态空间表示和搜索方法时,可用(N m,N c)来表示状态描述,其中N m和N c分别为传教士和野人的人数。
初始状态为(3,3),而可能的中间状态为(0,1),(0,2),(0,3), (1,1),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2)等。
)5.8 用状态空间搜索法求解农夫、狐狸、鸡、小米问题。
农夫、狐狸、鸡、小米都在一条河的左岸,现在要把它们全部送到右岸去。
农夫有一条船,过河时,除农夫外,船上至多能载狐狸、鸡和小米中的一样。
狐狸要吃鸡,鸡要吃小米,除非农夫在那里。
试规划出一个确保全部安全的过河计划。
(提示:a.用四元组(农夫,狐狸,鸡,米)表示状态,其中每个元素都可为0或1,0表示在左岸,1表示在右岸;b.把每次过河的一种安排作为一个算符,每次过河都必须有农夫,因为只有他可以划船。
)5.9 设有三个大小不等的圆盘A 、B 、C 套在一根轴上,每个圆盘上都标有数字1、2、3、4,并且每个圆盘都可以独立地绕轴做逆时针转动,每次转动90°,初始状态S 0和目标状态S g 如图5.11所示,用宽度优先搜索法和深度优先搜索法求从S 0到S g 的路径。
传教士野人问题参考答案
传教士-野人问题有N个传教士和N个野人要过河,现在有一条船只能承载K个人(包括野人),K<N,在任何时刻,如果有野人和传教士在一起,必须要求传教士的人数多于或等于野人的人数。
设M为传教士的人数,C为野人的人数,用状态空间发求解此问题的过程如下:M、C = N,boat = k,要求M>=C且M+C <= K初始状态目标状态L R L RM 3 0 M 0 3C 3 0 C 0 3B 1 0 B 0 1(1)用三元组来表示(ML , CL , BL)其中0<=ML , CL <= 3 , BL ∈{ 0 , 1}(3 , 3 , 1) (0 , 0 , 0)(2)规则集合P10if ( ML ,CL , BL=1 ) then ( ML–1 , CL , BL –1 )P01if ( ML ,CL , BL=1 ) then ( ML , CL–1 , BL –1 )P11if ( ML ,CL , BL=1 ) then ( ML–1 , CL–1 , BL –1 )P20if ( ML ,CL , BL=1 ) then ( ML–2 , CL , BL –1 )P02if ( ML ,CL , BL=1 ) then ( ML , CL–2 , BL –1 )Q10if ( ML ,CL , BL=0 ) then ( ML+1 , CL , BL+1 )Q01if ( ML ,CL , BL=0 ) then ( ML , CL+1 , BL +1 )Q11if ( ML ,CL , BL=0 ) then ( ML+1 , CL +1, BL +1 )Q20 if ( ML ,CL , BL=0 ) then ( ML+2 , CL +2, BL +1 )Q02if ( ML ,CL , BL=0 ) then ( ML , CL +2, BL +1 )(3)寻找一个启发式函数引导规则的选用右岸总人数6 – ML – CL 两岸中传教士数目>=野人数目f =–∞其它f=3 Q 01f=2 P 02 f=1 Q 01f=1 Q 11f=1 P 01 f=2 P 11 (3,3,1) (3,2,0)(2,2,0) (3,1,0) (3,2,1) (3,0,0) f=3 P 02(3,1,1) f=2 Q 01(1,1,0) f=4 P 20(2,2,1) f=2 Q 11(1,1,0) f=4 P 20(2,2,1) f=2 Q 11(0,2,0) f=4 P 20(0,3,1)f=3 Q 01(0,1,1)f=5 P 02(0,2,1) f=4 Q 01 (0,0,0)f=3 Q 01(1,1,1) f=4 Q 106.2.3 用状态空间法求解传教士和食人者问题例6-2 传教士和食人者问题(The Missionaries and Cannibals Problem)。
人工智能课后习题答案
人工智能课后习题答案第一章课后习题答案说明:由于人工智能的很多题目都很灵活,以下解答仅供参考。
第1题答: 1,综合数据库定义三元组:(m, c, b)其中:,表示传教士在河左岸的人数。
,表示野人在河左岸的认输。
,b=1,表示船在左岸,b=0,表示船在右岸。
2,规则集规则集可以用两种方式表示,两种方法均可。
第一种方法: 按每次渡河的人数分别写出每一个规则,共(3 0)、(0 3)、(2 1)、(1 1)、(1 0)、(0 1)、(2 0)、(0 2)八种渡河的可能(其中(x y)表示x个传教士和y个野人上船渡河),因此共有16个规则(从左岸到右岸、右岸到左岸各八个)。
注意:这里没有(1 2),因为该组合在船上的传教士人数少于野人人数。
规则集如下:r1:IF (m, c, 1) THEN (m-3, c, 0) r2:IF (m, c, 1) THEN (m, c-3, 0)r3:IF (m, c, 1) THEN (m-2, c-1, 0) r4:IF (m, c, 1) THEN (m-1, c-1, 0)r5:IF (m, c, 1) THEN (m-1, c, 0) r6:IF (m, c, 1) THEN (m, c-1, 0) r7:IF (m, c, 1) THEN (m-2, c, 0) r8:IF (m, c, 1) THEN (m, c-2, 0) r9 :IF (m, c, 0) THEN (m+3, c, 1) r10:IF (m, c, 0) THEN (m, c+3, 1) r11:IF (m, c, 0) THEN (m+2, c+1, 1) r12:IF (m, c, 0) THEN (m+1, c+1, 1) r13:IF (m, c, 0) THEN (m+1, c, 1) r14:IF (m, c, 0) THEN (m, c+1, 1) r15:IF (m, c, 0) THEN (m+2, c, 1) r16:IF (m, c, 0) THEN (m, c+2, 1)1第二种方法: 将规则集综合在一起,简化表示。
用Prolog求解传教士和野人问题
用Prolog求解传教士和野人问题实验七用Prolog求解传教士和野人问题 1、实验目的复习经典谓词演算中的归结原理,掌握人工智能程序设计语言Prolog,理解通过搜索求解问题实现人工智能的思想。
2、实验原理谓词演算中的消解法,3、实验内容设有3个传教士和3个野人同在河的左岸,他们都要到对岸去;河里只有一条船,他们都会划船,但每次渡船至多只能乘两人;如果在任何一边河岸上,野人的数量超过传教士,野人就要吃掉传教士,问怎样才能用船将3个传教士和3个野人从左岸都渡到右岸,又不会发生传教士被吃的事件呢,通过Prolog程序,给出乘船过河的动作序列。
4、实验步骤(1) 设计该问题的状态。
例如:((左岸牧师数,左岸野人数),(右岸牧师数,右岸野人数),船的位置)。
(2) 定义目标状态。
这里是:((0,0),(3,3),1)3) 描述可能的动作。
船上所能够载人的状态就是可能的操作。
用谓词(move表示。
(4) 判断合法状态(5) 深度优先搜索三个传教士和三个野人的示例程序如下:move(1,0).move(0,1).move(0,2).move(2,0).move(1,1).legal((X,Y,_)):-legal1(X),legal1(Y). legal1((X,Y)):-X=:=0,Y>=0,!. legal1((X,Y)):-Y=:=0,X>=0,!. legal1((X,Y)):-X>=Y,X>=0,Y>=0.update((X,Y,0),Move,Statu1):-(A,B)=X,(C,D)=Y,(E,F)=Move,C1 is C+E,D1 is D+F,A1 is A-E,B1 is B-F,Statu1=((A1,B1),(C1,D1),1). update((X,Y,1),Move,Statu1):- (A,B)=X, (C,D)=Y,(E,F)=Move,C1 is C-E,D1 is D-F,A1 is A+E,B1 is B+F,Statu1=((A1,B1),(C1,D1),0). connect(Statu,Statu1):- move(X,Y),update(Statu,(X,Y),Statu1), legal(Statu1).findroad(X,X,L,L):-write(L). findroad(X,Y,L,L1):-connect(X,Z),not(member(Z,L)),findroad(Z,Y,[Z|L],L1).传教士和野人问题有三个牧师和三个野人过河,只有一条能装下两个人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人数大于牧师的人数,那么牧师就会有危险。
人工智能+野人传教士过河问题c程序+深度优先
open[top].m=M;
open[top].c=C;
open[top].s=S;
open[top].f=0;
open[top].pre=0;
inist();
find(pHead);
system("PAUSE");
{
flag=0;
break;
}
pTemp=pTemp->pre;
}
if(flag)
{
j++;
boatState[j].m = m;
boatState[j].c = c;
}
}
}
}
//*******************************************************************************
int goal(struct state * p) //判断当前状态是否目标状态
{
if(p->m==0&&p->c==0&&p->s==1) return 1;
else return 0;
}
//******************************************************************************
//初始状态:左岸,3野人,3牧师;
// 右岸,0野人,0牧师;
// 船停在左岸,船上有0个人
//目标状态:左岸,0野人,0牧师;
// 右岸,3野人,3牧师;
// 船停在右岸,船上有0个人;
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if(p->data.m==e.m&&p->data.c==e.c&&p->data.b==e.b)
return TRUE;
else p=p->next;
}
return FALSE;
}
int QueueEmpty(LinkQueue Q)
QueuePtr p;
int i;
InitQueue(&open);
InitQueue(&closed);
QElemType s={3,3,1},e,e1;
EnQueue(&open,s);
while(!QueueEmpty(open)){
DeQueue(&open,&e);
if(!cmp(&open,e1))
EnQueue(&open,e1);}//需要解决元素问题
}//if
else
{e1.m=e1.m+rule[i].m;
e1.c=e1.c+rule[i].c;
e1.b=1;
if((e1.m>=e1.c||e1.m==0)&&((3-e1.m)>=(3-e1.c)||(3-e1.m)==0)&&e1.m<=3&&e1.c<=3&&e1.m>=0&&e1.c>=0)
if(!(*Q).front)
exit(0);
(*Q).front->next=NULL;
}
int DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{ /* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR */
QueuePtr p;
{
int m;
int c;
}Rule;
Rule rule[5] = {{1,1}, {1,0}, {0,1}, {2,0}, {0,2}}; // 规则集e
typedef struct QNode
{
QElemType data;
struct QNode *next;
exit(0);
p->data=e;
p->next=NULL;
(*Q).rear->next=p;
(*Q).rear=p;
}
int cmp(LinkQueue *Q,QElemType e){
QueuePtr p=(*Q).front->next;
// DeQueue(&q[i],&customer); /* 删除第i队列的排头客户 */
// if(!QueueEmpty(q[i]))
//p=(*Q).front->next;
//*e=p->data;
void main(){
LinkQueue open,closed;
{ /* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
if(Q.front->next==NULL)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
// EnQueue(&q[i],f); /* 将f入队到第i队列(i=0~Qu-1) */
free(p);
return OK;
}
void EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{ /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p) /* 存储分配失败 */
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;
void InitQueue(LinkQueue *Q)
{ /* 构造一个空队列Q */
(*Q).front=(*Q).rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
{if(!cmp(&closed,e1))
if(!cmp(&open,e1))
EnQueue(&open,e1);}//需要解决元素重复问题
}//else
}//for
}//while
p=closed.front;
p=p->next;
while(p!=NULL){
printf("%d,%d,%d\n",p->data.m,p->data.c,p->data.b);
e1.c=e1.c-rule[i].c;
e1.b=0;
if((e1.m>=e1.c||e1.m==0)&&((3-e1.m)>=(3-e1.c)||(3-e1.m)==0)&&e1.m<=3&&e1.c<=3&&e1.m>=0&&e1.c>=0)
{if(!cmp(&closed,e1))
EnQueue(&closed,e);
if(e.m==0&&e.c==34;成功!");
continue;}
for(i=0;i<5;i++)
{e1.m=e.m,e1.c=e.c,e1.b=e.b;
if(e1.b==1)//船在左岸
{
e1.m=e1.m-rule[i].m;
if((*Q).front==(*Q).rear)
return ERROR;
p=(*Q).front->next;
*e=p->data;
(*Q).front->next=p->next;
if((*Q).rear==p)
(*Q).rear=(*Q).front;
//而对于函数qq(int& a),这是C++中引入的一个新类型:引用,所带来的新的函数传值方式,即按引用传值。
#include<process.h> /* exit() */
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NULL 0
#define TRUE 1
p=p->next;
}
//p=(open).front->next;
//e=p->data;
//printf("%d",e.m);
}
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct
{
int m;
int c;
int b;
}QElemType; /* 定义队列的数据元素类型QElemType为结构体类型 */
typedef struct _Rule