C++基于人工智能搜索策略解决农夫过河问题示例

#include <iostream>#include <cstring>#include <string>#include <set>using namespace std;void search(int i);int a[16][4];set<int> s;int b[16];string ss[2];string t[4];int k;int level;int count1(int a[])//将当前状态转化为10进制数 {  return a[0]*8+a[1]*4+a[2]*2+a[3];}void show(int a[])//显示结果函数 {  cout<<"      左边：";  for(int i=1;i<=3;i++)    if(a[i]==0)      cout<<t[i]<<" ";  cout<<"  ";  cout<<"右边：";  for(int i=1;i<=3;i++)    if(a[i]==1)      cout<<t[i]<<" ";  cout<<endl<<endl; }void bringSomething(int i)//假设农夫会带走某个东西 {  for(int j=1;j<=3;j++)  {    if(a[i][j]==a[i][0])//若j原来和农夫同一个位置，则农夫有可能将j带走。     {      a[i+1][j]=a[i+1][0];//假设将j带走       if((!(a[i+1][1]==a[i+1][2]&&a[i+1][1]!=a[i+1][0]||a[i+1][3]==a[i+1][2]&&a[i+1][2]!=a[i+1][0]))&&s.count(count1(a[i+1]))==0&&i>=level)//第i+1层将j带走时满足条件，则继续搜索第i+1层       {        s.insert(count1(a[i+1]));        b[i]=1;        cout<<ss[a[i][0]]<<t[j]<<"  ";        show(a[i+1]);        level++;               search(i+1);      }      else //若不满足条件则恢复       {        a[i+1][j]=a[i][j];      }          }  }}void bringNothing(int i)//假设农夫什么也不带走 {  if((!(a[i+1][1]==a[i+1][2]&&a[i+1][1]!=a[i+1][0]||a[i+1][3]==a[i+1][2]&&a[i+1][2]!=a[i+1][0]))&&s.count(count1(a[i+1]))==0&&i>=level)  {      if(i==0)      cout<<"农夫从左边去右边，什么也不带";    else       cout<<"农夫从右边回左边，什么也不带";    show(a[i+1]);    s.insert(count1(a[i+1]));    search(i+1);    level++;  }  else     b[i]=0;}void search(int i)//从第i层开始搜索判断第i+1层可能的情况 {   if(i>=16||count1(a[i])==15)    return;  for(int j=1;j<=3;j++)//用第i层来初始化第i+1层   {    a[i+1][j]=a[i][j];  }  b[i]=-1;  if(i%2==1)//在右岸，先考虑农夫什么也不带走   {    bringNothing(i);    if(b[i]==0)      bringSomething(i);  }  else{//在左岸，先考虑农夫会带走某一样东西。     bringSomething(i);    if(b[i]!=1)      bringNothing(i);  }}int main(){    ss[0]="农夫从左边去右边，带上";  ss[1]="农夫从右边回左边，带上";  t[1]="菜";  t[2]="羊";  t[3]="狐狸";  memset(a,0,sizeof(a));  for(int i=0;i<16;i++)  {    a[i][0]=i%2;  }  s.clear();  k=0;  level=0;  s.insert(0);  //先将初始状态储存起来   search(0); //从第0层开始搜索   for(int i=0;i<16;i++)  {    for(int j=0;j<4;j++)      cout<<a[i][j]<<" ";    cout<<endl;    if(count1(a[i])==15)      break;  }  return 0;}

农夫从右边回左边，什么也不带 左边：菜 狐狸 右边：羊农夫从左边去右边，带上菜 左边：狐狸 右边：菜 羊农夫从右边回左边，带上羊 左边：羊 狐狸 右边：菜农夫从左边去右边，带上狐狸 左边：羊 右边：菜 狐狸农夫从右边回左边，什么也不带 左边：羊 右边：菜 狐狸农夫从左边去右边，带上羊 左边： 右边：菜 羊 狐狸0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1