关于#python#的问题：如果两侧河岸上的狮子数量大于羚羊数量
写一个程序来解决这样一个问题：3 只羚羊和3 只狮子准备乘船过河，河边有一艘能容纳2 只动物的小船。但是，如果两侧河岸上的狮子数量大于羚羊数量，羚羊就会被吃掉。
找到运送办法，使得所有动物都能安全渡河。
每个循环每个分支每个变量可以有注释
代码的输出结果含义是小船每次一来一回载的动物
from collections import Counter
from random import sample, randint
class Solution:
"""解决问题的方案类"""
def __init__(self):
"""初始化属性"""
self.left = ['羚羊'] * 3 + ['狮子'] * 3 # 后面用到了Counter，所以这里可以用字符串表示，不用0,1表示，更直观一点
self.left_checkpoint = [] # 左边的存档，用于试错后恢复
self.right = []
self.right_checkpoint = []
self.result = [[]] # 结果，给个初始值是为了避免out of index的情况，取结果的时候切片即可
self.result_checkpoint = []
self.r_direction = True # True为右，False为左
def go(self):
"""渡河"""
if self.r_direction: # 向右渡河
boat = sample(self.left, 2)
for i in boat:
self.left.remove(i)
self.right.append(i)
else: # 向左渡河
if len(self.right) > 1: # 这里判断是为了避免sample取的时候越界(从1个里面取2个)
boat = sample(self.right, randint(1, 2))
else:
boat = sample(self.right, 1)
for i in boat:
self.right.remove(i)
self.left.append(i)
return boat
def judge(self):
"""判断"""
if self.left and self.right:
left_counter = Counter(self.left)
right_counter = Counter(self.right)
if (left_counter['羚羊'] and left_counter['羚羊'] < left_counter['狮子']) or \
(right_counter['羚羊'] and right_counter['羚羊'] < right_counter['狮子']):
return False
return True
def checkpoint(self):
"""检查点"""
self.left_checkpoint, self.right_checkpoint, self.result_checkpoint = \
self.left.copy(), self.right.copy(), self.result.copy()
def reset(self):
"""读档"""
self.left, self.right, self.result = \
self.left_checkpoint.copy(), self.right_checkpoint.copy(), self.result_checkpoint.copy()
def get_result(self):
"""模拟渡河过程，获取结果"""
while len(self.right) < 6:
self.checkpoint() # 存档
boat = self.go() # 渡河
boat.sort()
if self.judge() and boat != self.result[-1]: # 这里判断是为了避免相同的人来回的情况，以求尽可能少的解
self.r_direction = not self.r_direction # 调转船头
self.result.append(boat)
else:
self.reset() # 读档
return self.result[1:]
def main():
"""主函数"""
repeat = 10000 # 重复执行次数
result_set = set() # 解的集合
solution = Solution()
for _ in range(repeat):
result = solution.get_result()
result_set.add(str(result))
solution.__init__()
print(f'经{repeat}次执行，共得到{len(result_set)}种不同的结果，结果如下：', end='\n\n')
for result in result_set:
print(result)
if __name__ == '__main__':
main()
我知道答案，先运一只狮子，再运一只羊，再运两只羊，再运两只狮子，安全渡河，代码不会实现。
狮子和羊如果能一起运
分三次运一只狮子一只羊
python代码不会实现。
能否用java
有用请采纳
实现代码, 参考: https://blog.csdn.net/ggjkd/article/details/119086844:
from pythonds.graphs import Graph
from pythonds.basic import Queue
def solution():
'''
3只羚羊和3只狮子过河问题:
1艘船只能容纳2只动物
当河岸上狮子数大于羚羊数，羚羊就会被吃掉
找到运输方法，让所有动物都过河
'''
# 定义合法的运输操作(i, j) , 例如(1, 0)表示运送羚羊1只，狮子0只
opt = [(1, 0), (0, 1), (1, 1), (2, 0), (0, 2)]
# 定义状态state(m, n, k), m表示羚羊数，n表示狮子数，k表示船在此岸还是彼岸
# stateA 表示A岸（此岸）的状态；stateB 表示B岸（彼岸）的状态；
# 初始状态
stateA = (3, 3, 1)
stateB = (0, 0, 0)
# BFS搜索
mygraph = Graph()
myqueue = Queue()
myqueue.enqueue((stateA, stateB))
sequence = [] # 剪枝记录（最后发现，有效状态只有15种）
sequence.append((stateA))
while True:
stateA, stateB = myqueue.dequeue()
if stateA == (0, 0, 0):
break
for o in opt:
# 一次从某岸到另一岸的运输
if stateA[2] == 1:
stateA_ = (stateA[0] - o[0], stateA[1] - o[1], stateA[2] - 1)
stateB_ = (stateB[0] + o[0], stateB[1] + o[1], stateB[2] + 1)
else:
stateB_ = (stateB[0] - o[0], stateB[1] - o[1], stateB[2] - 1)
stateA_ = (stateA[0] + o[0], stateA[1] + o[1], stateA[2] + 1)
# 运输后
if stateA_[0] and stateA_[0] < stateA_[1]: # 此岸在有羊的情况下，如果狼大于羊，则吃掉
continue
elif stateB_[0] and stateB_[0] < stateB_[1]: # 彼岸在有羊的情况下，如果狼大于羊，则吃掉
continue
elif stateA_[0] < 0 or stateA_[0] > 3 or stateA_[1] < 0 or stateA_[1] > 3: # 边界
continue
else:
# 剪枝
if stateA_ in sequence:
continue
else:
sequence.append(stateA_)
myqueue.enqueue((stateA_, stateB_))
mygraph.addEdge(stateA, stateA_, o)
return mygraph, sequence
if __name__ == '__main__':
g, sq = solution()
# 建立父子关系
for v_n in sq:
v = g.getVertex(v_n)
for nbr in v.getConnections():
if nbr.getColor() == 'white':
nbr.setPred(v)
nbr.setColor('gray')
v.setColor('black')
target = g.getVertex(sq[-1])
# 回溯，显示决策路径
while target.getPred():
predv = target.getPred()
print(target.id, '<--', predv.getWeight(target), '--', predv.id)
target = predv
详细的代码注释和解释如下，望采纳，有问题随时交流.
下面代码中，我们使用了一个 while 循环，每次检查是否可以安全地运送动物。如果可以，就将一只狮子和一头羚羊从一侧运送到另一侧。如果不能，就输出错误信息。循环继续执行，直到所有动物都在河的右侧。
我们假设船只能运送一只狮子和一头羚羊。如果想要运送其他数量的动物，可以更改代码中的数字即可。
# 初始化河两侧狮子和羚羊的数量
lions_left = 3
antelopes_left = 3
lions_right = 0
antelopes_right = 0
# 跟踪船的位置
boat_at_left = True
# 循环，直到所有动物都在河的右侧
while lions_right + antelopes_right < 6:
# 检查是否可以安全地运送动物
if boat_at_left:
if lions_left > antelopes_left:
print("无法安全地运送动物！")
else:
# 从左侧运送一只狮子和一头羚羊到右侧
lions_left -= 1
antelopes_left -= 1
lions_right += 1
antelopes_right += 1
boat_at_left = False
else:
if lions_right > antelopes_right:
print("无法安全地运送动物！")
else:
# 从右侧运送一只狮子和一头羚羊到左侧
lions_left += 1
antelopes_left += 1
lions_right -= 1
antelopes_right -= 1
boat_at_left = True
# 所有动物都在河的右侧
print("所有动物都在河的右侧！")
思路：
1）题目意思是，原来岸边有3狮3羊，最后要安全渡河，变成0狮0羊，那么状态必有狮子数和羊数；
2）什么导致状态发生变化，是用船运送，那船在此岸还是彼岸？一开始船肯定在此岸，最后运输完成后，船必然是在彼岸，故船在哪个岸应该也要作为状态；
于是，定义状态state:
state = (m, n, k)
m: 羊数，0 <= m <= 3
n: 狮子数，0 <= n <= 3
k: 船在哪个岸，k = {0, 1}, 1表示在A岸（也就是此岸）；0表示在B岸（也就是在彼岸）
那么，最终就是搜索A岸从（3，3，1）—> （0，0，0）
注：理论上可能的状态一共有32种，即 4 * 4 * 2 = 32
根据题意，船运输的羊和狮子的数量满足：
1）总数不超过2：m + n <= 2
2）羊数不小于狮子数：m >= n
那么，策略一共有以下5种：
(1，0)， (0，1)， (1，1)， (2，0)， (0，2)
例如，（1，0）表示运输羊1只狮子0只
参考代码：
from pythonds.graphs import Graph
from pythonds.basic import Queue
def solution():
'''
3只羚羊和3只狮子过河问题:
1艘船只能容纳2只动物
当河岸上狮子数大于羚羊数，羚羊就会被吃掉
找到运输方法，让所有动物都过河
'''
# 定义合法的运输操作(i, j) , 例如(1, 0)表示运送羚羊1只，狮子0只
opt = [(1, 0), (0, 1), (1, 1), (2, 0), (0, 2)]
# 定义状态state(m, n, k), m表示羚羊数，n表示狮子数，k表示船在此岸还是彼岸
# stateA 表示A岸（此岸）的状态；stateB 表示B岸（彼岸）的状态；
# 初始状态
stateA = (3, 3, 1)
stateB = (0, 0, 0)
# BFS搜索
mygraph = Graph()
myqueue = Queue()
myqueue.enqueue((stateA, stateB))
sequence = [] # 剪枝记录（最后发现，有效状态只有15种）
sequence.append((stateA))
while True:
stateA, stateB = myqueue.dequeue()
if stateA == (0, 0, 0):
break
for o in opt:
# 一次从某岸到另一岸的运输
if stateA[2] == 1:
stateA_ = (stateA[0] - o[0], stateA[1] - o[1], stateA[2] - 1)
stateB_ = (stateB[0] + o[0], stateB[1] + o[1], stateB[2] + 1)
else:
stateB_ = (stateB[0] - o[0], stateB[1] - o[1], stateB[2] - 1)
stateA_ = (stateA[0] + o[0], stateA[1] + o[1], stateA[2] + 1)
# 运输后
if stateA_[0] and stateA_[0] < stateA_[1]: # 此岸在有羊的情况下，如果狼大于羊，则吃掉
continue
elif stateB_[0] and stateB_[0] < stateB_[1]: # 彼岸在有羊的情况下，如果狼大于羊，则吃掉
continue
elif stateA_[0] < 0 or stateA_[0] > 3 or stateA_[1] < 0 or stateA_[1] > 3: # 边界
continue
else:
# 剪枝
if stateA_ in sequence:
continue
else:
sequence.append(stateA_)
myqueue.enqueue((stateA_, stateB_))
mygraph.addEdge(stateA, stateA_, o)
return mygraph, sequence
if __name__ == '__main__':
g, sq = solution()
# 建立父子关系
for v_n in sq:
v = g.getVertex(v_n)
for nbr in v.getConnections():
if nbr.getColor() == 'white':
nbr.setPred(v)
nbr.setColor('gray')
v.setColor('black')
target = g.getVertex(sq[-1])
# 回溯，显示决策路径
while target.getPred():
predv = target.getPred()
print(target.id, '<--', predv.getWeight(target), '--', predv.id)
target = predv
考虑因素：
1、小船载动物到岸边不下船算不算这个动物到岸
2、小船可不可以往回运动物
3、动物上下船有没有先后顺序（是否存在先上了一只羊，导致岸边的狮子数量大于羊）
4、求最优解还是有最大步骤限制