传教士和野人过河

实验报告

一、实验名称：

传教士和野人过河

二、实验目的：

这是经典的过河方案规划问题，通过本实验的设计与编程实现让学生掌握基

于状态空间知识表示方法的一般搜索策略。

三、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；如果在任何一岸上，也认的数量超过传教士，野人就要吃掉传教士，要求设计算法，用船将3

个传教士和3个野人安全的从左岸移到右岸。

四、实验设计

(一)所用的语言：c++语言

(二)数据结构

节点状态用列表(m，c，b)表示，其中m表示传教士在左岸的人数； c表

示野人在左岸的人数；b表示船是否在左岸，当b=1时，表示船在左岸，

当b=0时，表式船在右岸。

初始状态：(3，3，1)

目标状态： (0，0，0)

操作算子：船上人数组合（m，c）共5种（1，0），（1，1），（2，0），

（0，1），（0，2）

因此算法有10种

1)从右岸向左岸过1个传教士，0个野人

2)从右岸向左岸过1个传教士，1个野人

3)从右岸向左岸过2个传教士，0个野人

4)从右岸向左岸过0个传教士，1个野人

5)从右岸向左岸过0个传教士，2个野人

6)从左岸向右岸过1个传教士，0个野人

7)从左岸向右岸过1个传教士，1个野人

8)从左岸向右岸过2个传教士，0个野人

9)从左岸向右岸过0个传教士，1个野人

10)从左岸向右岸过0个传教士，2个野人

状态节点： typedef struct st

{

int m；//传教士

int c；//野人

int b；//船左

}state；//状态

将有效的节点存储在树中

Tree 中的节点

typedef struct hnode

{

state s；

struct hnode *left；

struct hnode *right；

}node；

Open表，closed表用队列存储

//定义队列中的节点

typedef struct Queuenode

{

node * np；

struct Queuenode* next；

}Qnode；//队列中节点

//定义队列

typedef struct Queue

{

Qnode *front；

Qnode *rear；

}queue；

(三)算法流程

1.用起始节点(3，3，1) 初始化tree，初始化open表，closed表。

2.把tree中节点放到open表中。

3.如果open表为空，则失败，退出，无解。

4.从open表中取对头元素q。

5.扩展节点q，对q中的节点值，进行五步操作计算，得到五个节点。

逐个检查五个节点

1)如果该节点不合法，则继续检查下一个节点；如果合法，进行下一步。

2)如果open表中含有节点，则修改q节点的左指针为查找到节点的地址；

否则，如果此节点的在closed表中，则生成一个新节点，为新节点赋

值。如果为此树中q节点的第一孩子，则将该新节点赋值给q的左孩

子；否则将其赋值给q的左孩子的右孩子的右孩子。将该新节点加入

到open表中。

否则，继续检查下一个节点。

6.把节点q从open表中移出，并把它放入closed的扩展节点表中。

7.取出open表队头节点q，判断是否为目标节点，如果是则返回，终止搜

索，并且将其加入到closed表中；否则，转向步骤5。

8.用栈遍历tree，将结果输出。

五、实验结果

如下图：总共有四种方法完成本题目