人工智能实验分析报告

江苏科技大学

实验报告

（2012/2013学年第2学期）

课程名称：人工智能

学生姓名：陈嘉生

学生学号： 1040501211

院系：数理学院

专业：信息与计算科学

2013年5月 18日

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差不多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个野人预备渡河，但只有一条能容纳c个人的小船，为了防止野人侵犯牧师，要求不管在何处，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、差不多要求

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(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->110->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、实验组织运行要求

本实验采纳集中授课形式，每个同学独立完成上述实验要求。

五、实验条件

每人一台计算机独立完成实验。

六、实验代码

Main.cpp

#include

#include"RiverCrossing.h"

using namespace std;

//主函数

void main()

{

RiverCrossing::ShowInfo();

int n, c;

cout<<"Please input n: ";

cin>>n;

cout<<"Please input c: ";

cin>>c;

RiverCrossing riverCrossing(n, c);

riverCrossing.solve();

system("pause");

}

RiverCrossing.h #pragma once

#include

//船

class Boat

{

public:

static int c;

int pastor;//牧师

int savage;//野人

Boat(int pastor, int savage);

};

//河岸状态

class State

{

public:

static int n;

int iPastor;//牧师数量

int iSavage;//野人数量

int iBoatAtSide;//船所在河岸

State *pPrevious;//前一个状态

State(int pastor, int savage, int boatAtSide);

int getTotalCount();//获得此岸总人数

bool check();//检查人数是否符合实际

bool isSafe();//检查是否安全

State operator + (Boat &boat);

State operator - (Boat &boat);

bool operator == (State &state);

};

//过河问题

class RiverCrossing

{

private:

std::list openList, closeList;

State endState;

bool move(State *nowState, Boat *boat);//进行一次决策

State* findInList(std::list &listToCheck, State &state);//检查某状态节点是否在列表中

void print(State *endState);//打印结果

public:

static void ShowInfo();

RiverCrossing(int n, int c);

bool solve();//求解问题

};

RiverCrossing.cpp

#include"RiverCrossing.h"

#include

#include

#include

using namespace std;

//类静态变量定义

int State::n = 0;

int Boat::c = 0;

/*=========================Methods for class "Boat"=========================*/ Boat::Boat(int pastor, int savage)

{

this->pastor = pastor;

this->savage = savage;

}

/*=========================Methods for class "State"=========================*/

//构造函数

State::State(int pastor, int savage, int boatAtSide)

{

this->iPastor = pastor;

this->iSavage = savage;

this->iBoatAtSide = boatAtSide;

this->pPrevious = NULL;

}

//猎取此岸总人数

int State::getTotalCount()

{

return iPastor + iSavage;