野人与传教士问题

1.题目简述：有N个传教士和N个野人要过河，现在有一条船只能承载N个人（包括野人），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。

2.解答描述：这题我通过人工只能基于生产式系统解答，其实就是算法中说的深度优先搜索算法。在自己归纳策略集的时候发现当N=1时一次就过去了，当N=2时只有两条规则，当N=3时有5条规则，当N=4时有9条规则，当N=5时有14条规则，所以取N=3时比较便于表达又有代表性（当然河对岸的规则相同）。

3.具体代码:

代码如下，所有思想基本标注：

#include "stdafx.h"
#include<process.h>
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NULL 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0

typedef struct
{
	int m; //传教士人数
	int c; //野人人数
	int b; //船的位置变量
}QElemType; /* 定义队列的数据元素类型QElemType为结构体类型 */
typedef struct _Rule
{
	int m;//传教士人数
	int c;//野人人数
}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;
}QNode,*QueuePtr;//节点结构体

typedef struct
{
	QueuePtr front,rear; //队头、队尾指针
}LinkQueue;

/* 构造一个空队列Q */
void InitQueue(LinkQueue *Q)
{
	(*Q).front=(*Q).rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!(*Q).front)
		exit(0);
	(*Q).front->next=NULL;
}

/* 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 */
int DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{
	QueuePtr p;
	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;
	free(p);
	return OK;
}

 /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
void EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{
	QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));

	if(!p)
		exit(0);
	p->data=e;
	p->next=NULL;
	(*Q).rear->next=p;
	(*Q).rear=p;
}

/* 若Q队列，有给定节点返回true，否则返回false */
int cmp(LinkQueue *Q,QElemType e){
	QueuePtr p=(*Q).front->next;
	while(p!=NULL){

		if(p->data.m==e.m&&p->data.c==e.c&&p->data.b==e.b)
			return TRUE;

		else p=p->next;
	}
	return FALSE;
}

/* 若Q为空队列，则返回TRUE，否则返回FALSE */
int QueueEmpty(LinkQueue Q)
{
	if(Q.front->next==NULL)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

void main(){
	LinkQueue open,closed;  //定义首尾指针
	QueuePtr p;  //定义节点指针
	int i;
	InitQueue(&open);  //初始化open队列
	InitQueue(&closed);   //初始化closed队列
	QElemType s={3,3,1},e,e1;   //初始化初始节点s，3个传教士，3个野人，船在左岸
	EnQueue(&open,s);    //将s入列
	while(!QueueEmpty(open)){
		DeQueue(&open,&e);
		EnQueue(&closed,e);
		if(e.m==0&&e.c==0&&e.b==0)//判断条件控制策略是否结束
		{printf("成功!");
		continue;}
		for(i=0;i<5;i++)  //因为控制策略只有5步所以这里循环5次
		{e1.m=e.m,e1.c=e.c,e1.b=e.b;
		if(e1.b==1)//船在左岸，对数据库做减法
		{
			e1.m=e1.m-rule[i].m;
			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))
			if(!cmp(&open,e1))
				EnQueue(&open,e1);}//需要解决元素问题
		}//if
		else //船在右岸，对数据库做加法
		{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(!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;//指向结果集
	p=p->next;
	printf("\n");
	while(p!=NULL){
		printf("%d,%d,%d\n",p->data.m,p->data.c,p->data.b);//打印解决结果
		p=p->next;
	}
	getchar();//停顿函数
}

实验结果：

野人与传教士问题