版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 修道士野人過河問題</b></p><p><b> 修道士與野人問題</b></p><p> 假設(shè)有n個(gè)修道士和n個(gè)野人準(zhǔn)備渡河,但只有一條能容納c人的小船,為了防止野人侵犯修道士,要求無論在何處,修道士的個(gè)數(shù)
2、不得少于野人的人數(shù)(除非修道士個(gè)數(shù)為0)。如果兩種人都會(huì)劃船,試設(shè)計(jì)一個(gè)算法,確定他們能否渡過河去,若能,則給出一個(gè)小船來回次數(shù)最少的最佳方案。</p><p> ?。?)用一個(gè)三元組(x1,x2,x3)表示渡河過程中各個(gè)狀態(tài)。其中,x1表示起始岸上修道士個(gè)數(shù),x2表示起始岸上野人個(gè)數(shù),x3表示小船位置(0——在目的岸,1——在起始岸)。例如(2,1,1)表示起始岸上有兩個(gè)修道士,一個(gè)野人,小船在起始岸一邊。&l
3、t;/p><p> 采用鄰接表做為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),將各種狀態(tài)之間的遷移圖保存下來。</p><p> ?。?)采用廣度搜索法,得到首先搜索到的邊數(shù)最少的一條通路。</p><p><b> ?。?)輸出數(shù)據(jù)</b></p><p> 若問題有解(能渡過河去),則輸出一個(gè)最佳方案。用三元組表示渡河過程中的狀態(tài),并用箭頭指出這些狀
4、態(tài)之間的遷移</p><p> 若問題無解,則給出“渡河失敗”的信息。</p><p> (4)求出所有的解。</p><p><b> 1.需求分析</b></p><p> 有n個(gè)修道士和n個(gè)野人準(zhǔn)備渡河,但只有一條能容納c人的小船,為了防止野人侵犯修道士,要求無論在何處,修道士的個(gè)數(shù)不得少于野人的人數(shù),否則
5、修道士就會(huì)有危險(xiǎn),設(shè)計(jì)一個(gè)算法,確定他們能否渡過河去,若能,則給出一個(gè)小船來回次數(shù)最少的最佳方案。用三元組(x1,x2,x3)來表示渡河過程中各個(gè)狀態(tài),其中,x1表示起始岸上修道士個(gè)數(shù),x2表示起始岸上野人個(gè)數(shù),x3表示小船位置(0——在目的岸,1——在起始岸)。若問題有解(能渡過河去),則輸出一個(gè)最佳方案。用三元組表示渡河過程中的狀態(tài),并用箭頭指出這些狀態(tài)之間的遷移:目的狀態(tài)←…中間狀態(tài)←…初始狀態(tài),若問題無解,則給出“渡河失敗”的信
6、息。</p><p><b> 2.設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 2.1 設(shè)計(jì)思想</b></p><p><b> ?。?)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 圖型結(jié)構(gòu)</p><p> 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)
7、構(gòu)</p><p> 采用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的好處:便于采用廣度搜索法,得到首先搜索到的邊數(shù)最少的一條通路,輸出一個(gè)最佳方案,采用圖的鄰接表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)搜索效率較高。</p><p><b> ?。?)算法設(shè)計(jì)</b></p><p> 算法設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)思路為:在得到修道士人數(shù)和小船的容納人數(shù)后,用boatcase得到所有情況,然后再進(jìn)行安全性檢查
8、,以減去修道士少于野人的情況,接著用孩子兄弟結(jié)點(diǎn)表示法,將去對(duì)面的路作為孩子結(jié)點(diǎn),路與路是兄弟關(guān)系,到達(dá)另一邊時(shí),同樣以這種方法,直到找到(0,0,0)。主要分為4個(gè)模塊:boatcase生成所有情況,BFS得到邊數(shù)最少的最佳方案,safe安全性檢測(cè),print輸出安全渡河的全過程。</p><p> 各個(gè)模塊要完成的主要功能分別為:</p><p> 生成模塊:生成所有的可能渡河情況
9、</p><p> 安全檢測(cè)模塊:對(duì)所有的可能渡河情況進(jìn)行安全檢測(cè),,以減去修道士少于野人的情況</p><p> 廣度搜索模塊:采用廣度搜索法,得到首先搜索到的邊數(shù)最少的一條通路</p><p> 輸出模塊:輸出所有安全渡河的全過程</p><p> ?。?)函數(shù)接口規(guī)格說明</p><p> void Li
10、nkinit(Link **head)</p><p> void insertson(Link *head, DataType x)</p><p> void insertbro(Link *head,DataType x)</p><p> int boatcase(DataType x,int n) </p><p> voi
11、d guangdu(Link *p,int n,int c)</p><p> int safe(DataType x,int n)</p><p> void print(Link *q,Link *p)</p><p><b> 3.調(diào)試分析</b></p><p> ?。?)本題是采用鄰接表做為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),將各
12、種狀態(tài)之間的遷移圖保存下來,并用孩子兄弟表示法,以實(shí)現(xiàn)廣度搜索;剛編好程序時(shí)出現(xiàn)死循環(huán)的現(xiàn)象,例如:帶過去2個(gè)野人又帶回來2個(gè)野人,在和其他同學(xué)討論后,采用了2個(gè)標(biāo)志位來避免出現(xiàn)死循環(huán)的現(xiàn)象,在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候,曾出現(xiàn)了打印輸出錯(cuò)誤,經(jīng)過一步一步調(diào)試,發(fā)現(xiàn)在插入結(jié)點(diǎn)的時(shí)候出現(xiàn)了插入錯(cuò)誤,即沒有考慮到pre的改變,通過改正,重新運(yùn)行檢測(cè),運(yùn)行結(jié)果正確,在排版時(shí)通過一步步調(diào)試,參考了課本和老師的課件,并與和其他同學(xué)討論后,終于通過調(diào)試和改正,
13、,能夠使輸出結(jié)果很明顯的渡河方案。</p><p> ?。?)可改進(jìn)內(nèi)容:顯示表示哪些是渡河次數(shù)最短的,最佳渡河方案一共有幾種,并輸出每種最佳渡河方案,另外,可嘗試用深度優(yōu)先搜索算法來找最佳方案。</p><p><b> 4.用戶手冊(cè)</b></p><p> 本程序在VC++6.0環(huán)境下運(yùn)行,根據(jù)提示輸入相應(yīng)的渡河人數(shù)和小船能容納的人數(shù)
14、即可。</p><p> 5.測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果</p><p><b> 測(cè)試用例1</b></p><p> 測(cè)試輸入: n=3,c=2</p><p> 測(cè)試目的: 檢驗(yàn)程序運(yùn)行時(shí)是否會(huì)陷入死循環(huán)</p><p><b> 正確輸出: 見截屏</b></
15、p><p><b> 輸入情況圖如上</b></p><p> 統(tǒng)計(jì)及循環(huán)效果圖如上</p><p><b> 6.源程序清單</b></p><p> #include <stdio.h></p><p> #include <malloc.h>
16、;</p><p> #include <stdlib.h></p><p> typedef struct </p><p><b> {</b></p><p> int xds; //修道士個(gè)數(shù)</p><p> int yr; //野人個(gè)數(shù)</p>
17、<p> int cw; //船的位置</p><p> }DataType;</p><p> DataType array[50000];</p><p> typedef struct node//結(jié)構(gòu)體定義</p><p><b> {</b></p><p>
18、 DataType data;</p><p> struct node *son;//兒子</p><p> struct node *bro;//兄弟</p><p> struct node *par;//雙親</p><p> struct node *next;</p><p><b>
19、}Link;</b></p><p> void Linkinit(Link **head) //初始化操作</p><p><b> {</b></p><p> *head=(Link *)malloc(sizeof (Link)); //申請(qǐng)動(dòng)態(tài)空間</p><p> (*head)-&
20、gt;son=NULL;</p><p> (*head)->bro=NULL;</p><p> (*head)->par=NULL;</p><p> (*head)->next=NULL;</p><p><b> }</b></p><p> void inse
21、rtson(Link *head, DataType x) //在鄰接表中插入兒子結(jié)點(diǎn)的操作</p><p><b> {</b></p><p> Link *q,*s;</p><p> q=(Link *)malloc(sizeof (Link));</p><p> q->data=x;<
22、/p><p> head->son=q;//將x插入給頭結(jié)點(diǎn)的兒子指針</p><p><b> s=head;</b></p><p> while (s->next!=NULL)</p><p> s=s->next;</p><p> q->par=head;&
23、lt;/p><p> q->son=NULL;</p><p> q->bro=NULL;</p><p> s->next=q;</p><p> q->next=NULL;</p><p><b> }</b></p><p> void
24、 insertbro(Link *head,DataType x)//在鄰接表中插入兄弟結(jié)點(diǎn)的操作,</p><p> //所有的兄弟結(jié)點(diǎn)都指向他們右邊的結(jié)點(diǎn)</p><p><b> {</b></p><p> Link *q,*s;</p><p> q=(Link *)malloc(sizeof (Lin
25、k));</p><p> s=head->son;</p><p> q->data=x;</p><p> while (s->bro!=NULL)</p><p><b> s=s->bro;</b></p><p><b> s->bro=
26、q;</b></p><p> s->next=q;</p><p> q->next=NULL;</p><p> q->bro=NULL;</p><p> q->par=head;</p><p> q->son=NULL;</p><p&g
27、t;<b> }</b></p><p> int boatcase(DataType x,int n) //生成所有情況;</p><p><b> {</b></p><p> int i=0,a,b,t=0;</p><p> if(x.cw) //在此岸,上船的人多優(yōu)先<
28、/p><p><b> {</b></p><p> a=0;b=n-a; //a為修道士b為野人</p><p> while (a+b>=1)//當(dāng)船上有人時(shí)</p><p><b> {</b></p><p><b> t++;</b>
29、;</p><p> while (b>=0)//當(dāng)野人個(gè)數(shù)不為負(fù)數(shù)</p><p> { </p><p> array[i].xds=a;</p><p> array[i].yr=b;</p><p><b> i++;</b></p
30、><p><b> a++;</b></p><p><b> b--;</b></p><p><b> }</b></p><p> a=0;//船上空位個(gè)數(shù)</p><p><b> b=n-a-t;</b></p
31、><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> else//在對(duì)岸,上船的人少優(yōu)先</p><p><b> {</b></p><p> a=1;b=0;t=0;</p><p>
32、 while (a+b<=n)</p><p><b> {</b></p><p> t++;//船上的人數(shù)</p><p> while (a>=0)</p><p> { </p><p> array[i].xds=a*(-1);<
33、/p><p> array[i].yr=b*(-1);</p><p><b> i++;</b></p><p><b> a--;</b></p><p><b> b++;</b></p><p><b> } </b>
34、</p><p> a=array[0].xds*(-1)+t;</p><p><b> b=0;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> return i; //i為總數(shù)量&l
35、t;/p><p><b> }</b></p><p> int safe(DataType x,int n)//安全性檢測(cè)</p><p><b> { </b></p><p> if ((x.xds>=x.yr||x.xds==0)&&((n-x.xds)>=(
36、n-x.yr)||x.xds==n)&&x.xds>=0&&x.xds<=n&&x.yr>=0&&x.yr<=n)</p><p> return 1;//船上修道士</p><p><b> else</b></p><p><b> re
37、turn 0;</b></p><p><b> }</b></p><p> void print(Link *q,Link *p) //打印安全渡河的過程,當(dāng)船到對(duì)岸時(shí),把對(duì)岸當(dāng)作其始岸,此岸當(dāng)作彼岸</p><p><b> {</b></p><p> DataT
38、ype a[100];</p><p><b> int i=1;</b></p><p> a[0].cw=0;</p><p> a[0].xds=0;</p><p> a[0].yr=0;</p><p> while (q!=p)//避免出現(xiàn)相同情況而循環(huán)</p>
39、<p><b> {</b></p><p> a[i++]=q->data;//將一次過河的情況給b[i]</p><p><b> q=q->par;</b></p><p><b> }</b></p><p> while ((--i)
40、>-1) //輸出過河圖 </p><p><b> {</b></p><p> printf("( %d %d %d )",a[i].xds,a[i].yr,a[i].cw);</p><p> if (!(a[i].xds==0&&a[i].yr==0&&a[i].cw
41、==0)) </p><p><b> {</b></p><p> if(a[i].cw==1) </p><p> printf("-->(%d %d)-->(%d %d 0)\n",a[i].xds-a[i-1].xds,a[i].yr-a[i-1].yr,a[i-1].xds,a
42、[i-1].yr);</p><p> //a[i].xds-a[i-1].xds表示過河過程中船上的修道士數(shù),a[i].yr-a[i-1].yr表示過河過程中船上的野人數(shù)</p><p><b> else</b></p><p> printf(" <-- ( %d %d ) <-- ( %d %d 1 )\n&
43、quot;,(a[i].xds-a[i-1].xds)*(-1),(-1)*(a[i].yr-a[i-1].yr),a[i-1].xds,a[i-1].yr);</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> printf("渡河成功!\n");<
44、;/p><p><b> }</b></p><p> void guangdu(Link *p,int n,int c)//廣度搜索 </p><p><b> {</b></p><p> Link *q,*t;</p><p> DataType tem;<
45、/p><p> int i,flag1,flag2,g=0,j,count=0;</p><p><b> q=p->son;</b></p><p> while (q!=NULL) </p><p><b> {</b></p><p> flag1=0;
46、 j=boatcase(q->data,c);//可能過河的情況</p><p> for (i=0;i<j;i++)//搜索兄弟結(jié)點(diǎn)</p><p><b> {</b></p><p> tem.xds=q->data.xds-array[i].xds;</p><p> tem.
47、yr=q->data.yr-array[i].yr;</p><p> tem.cw=1-q->data.cw;</p><p><b> t=q;</b></p><p> if (safe(tem,n))//是否安全</p><p><b> {</b></p>
48、<p> flag2=1;//1表示沒有死循環(huán)</p><p> while (t!=p)//保證不會(huì)出現(xiàn)循環(huán)</p><p><b> {</b></p><p> if(tem.xds== t->data.xds&&tem.yr==t->data.yr&&tem.cw==t-&
49、gt;data.cw)</p><p> {//出現(xiàn)相當(dāng)情況時(shí)候</p><p><b> flag2=0;</b></p><p> break; </p><p><b> }</b></p><p><b> t=t-&
50、gt;par;</b></p><p><b> }</b></p><p> if(flag2==1)</p><p><b> {</b></p><p> if (flag1==0) {</p><p> in
51、sertson(q, tem);</p><p><b> flag1=1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> else </b></p><p> insertbro(q,tem);
52、 </p><p> if (tem.xds==0&&tem.yr==0&&tem.cw==0)</p><p><b> {</b></p><p> print(q,p);</p><p><b> count+
53、+;</b></p><p><b> }</b></p><p> } </p><p><b> } </b></p><p><b> } </b></p><p> q=q->
54、next;</p><p><b> } </b></p><p> if (count==0)</p><p> printf("無法成功渡河!\n");</p><p><b> else</b></p><p> printf("
55、;有%d種渡河方式。\n",count);</p><p><b> }</b></p><p> int main()</p><p><b> {</b></p><p> int n,c,back;</p><p><b> Link *p
56、;</b></p><p> DataType tem;</p><p> while (back)</p><p><b> {</b></p><p> printf("請(qǐng)輸入修道士與野人的人數(shù)n:\n");</p><p> scanf("
57、%d",&n);</p><p><b> if (n==0)</b></p><p><b> break;</b></p><p> printf("請(qǐng)輸入船可容納的人數(shù)c:\n");</p><p> scanf("%d",&a
58、mp;c);</p><p> tem.xds=n;</p><p><b> tem.yr=n;</b></p><p><b> tem.cw=1;</b></p><p> Linkinit(&p); //初始化鄰接表;</p><p> inser
59、tson(p, tem); //將初始狀態(tài)作為頭結(jié)點(diǎn)的孩子結(jié)點(diǎn);</p><p> guangdu(p,n,c); //進(jìn)行廣度搜索;</p><p> printf("是否繼續(xù)?(繼續(xù) 1 ,退出 0 )\n");</p><p> scanf("%d",&back);</p><p>
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 修道士的創(chuàng)新生活
- 原型批評(píng)理論解讀修道士
- 修道士的多重主題與敘事策略探究
- 《修道士》的多重主題與敘事策略探究_33249.pdf
- 修道士的網(wǎng)絡(luò)生意,特殊群體以信譽(yù)溢價(jià)帶來的啟示
- 課程設(shè)計(jì)報(bào)告---馬攔過河卒問題
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告---農(nóng)夫過河問題
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--馬攔過河卒問題
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(農(nóng)夫過河)
- 農(nóng)夫過河問題
- 課程設(shè)計(jì)答辯問題
- 課程設(shè)計(jì)——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)(八皇后問題)
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)迷宮問題課程設(shè)計(jì)報(bào)告
- 迷宮問題課程設(shè)計(jì)報(bào)告
- 約瑟夫環(huán)問題課程設(shè)計(jì)
- 迷宮問題課程設(shè)計(jì)報(bào)告
- 八皇后問題課程設(shè)計(jì)
- 《烙餅問題》微課程設(shè)計(jì)
- 課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)(八皇后問題)
- 和尚挑水問題課程設(shè)計(jì)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論