野人过河

课程实验报告

1.实验目的

掌握人工智能程序设计语言Prolog描述一般性的实际问题的程序编写方法。理解通过搜索求解问题实现人工智能的思想。

2.实验要求

要求学生对野人过河以及基本搜索算法有一定的了解

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。

理解问题所在，并将该问题抽象为对状态空间的搜索问题。设计搜索算法，解决该问题。该问题可以使用自己擅长的计算机语言来解决。

4.实验软硬件环境

基本Windows系统基本运行环境，Visual Prolog；dev c++；

5.实验方案

（1）设置该问题的状态。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)：((左岸牧师数，左岸野人数),(右岸牧师数，右岸野人数),船的位置)

（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。如：move(1,0).表示船上有一位牧师，没有野人。

（4）判断合法状态。如：legal((X,Y,_)):- %X为左岸状态，Y为右岸状态。（5）深度优先搜索。Findroad。

6.实验过程

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).

但是在visual prolog上运行不起来。。。

所以用c++，深度优先算法搜索

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

bool flag = true; //true:表示在右岸

vector visit; //记录已经访问过的状态

bool dfs( int M, int C, int m, int c){

if( M<0||C<0||m<0||c<0) //非法

return false;

if( (M&&C>M) ||(m&&c>m)) //野人会吃牧师

return false;

if( flag&&M==0&&C==0 ||(!flag&&m==0&&c==0)) //全部运输过去return true;

//检查该节点是否出现过

char s[30];

if( !flag )

sprintf( s, "M=%d,C=%d,m=%d,c=%d,boat=left", M,C,m,c); else

sprintf( s, "M=%d,C=%d,m=%d,c=%d,boat=right", m,c,M,C); string str(s);

for( int i=0; i

if( visit[i]==str) //该状态已经搜索过了return false;

visit.push_back(str);

flag = !flag;

if( dfs( m+2, c, M-2,C) ){

printf("2,0\n");

printf("%s\n",s);

return true;

}

else if( dfs( m, c+2, M, C-2) ){

printf("0,2\n");

printf("%s\n",s);

return true;

}

else if( dfs( m+1, c+1, M-1, C-1) ){

printf("1,1\n");

printf("%s\n",s);

return true;

}

else if( dfs( m+1, c, M-1, C)){

printf("1,0\n");

printf("%s\n",s);

return true;

}

else if( dfs( m, c+1, M, C-1)){

printf("0,1\n");

printf("%s\n",s);

return true;

}

flag = !flag;

visit.pop_back();

return false;