回溯法解決八人過河問題

一、題目描述

一家六口,一個爸爸,一個媽媽,倆兒子,倆女兒,還有一個警察,一個壞蛋,過一條河,爸爸不在媽媽傷害兒子,媽媽不在爸爸傷害女兒,警察不在壞蛋傷害一家六口,只有媽媽爸爸警察會開船,一次只能過兩個人,只有一艘船。 爲怎樣過河才能使他們安全度過

二、大腦解題思路

我們當然是一個一個試試啦,百度百科解題如下

三、程序解題

其實人解這道題和計算機解答是一樣的,就是往過一個一個的試試,只不過是人的思維太活躍的一時半會找不到思考順序的規律,捋一捋就清楚了,下面是java代碼 (複製即可運行)

public class Test {
    //1  1  1   1   1   1   1   1
    //警察犯人爸爸  媽媽    男1 男2   女1  女2
    public static int[] c = new int[]{0,2,3};
    public static void main(String[] args) {
        //a,b兩個數組,a代表河這邊的人存在爲1,不存在爲0,本來一組就可以了,但是河對岸的人還要往過來走
        //記錄河對岸的測試情況,所以採用兩個數組
        int[] a = new int[]{1,1,1,1,1,1,1,1};
        int[] b = new int[]{0,0,0,0,0,0,0,0};
        Boat(a, b,-1,-1);   
    }
    //將題的條件理出來,判斷是否方法可行
    public static boolean ifsuccess(int a[],int b[]){
        if(a[0]==0&&a[1]==1){
            for(int i=2;i<8;i++){
                if(a[i]>0){
                    return false;
                }
            }
        }
        if(a[2]==1){
            if(a[3]!=1){
                for(int i=6;i<8;i++){
                    if(a[i]==1){
                        return false;
                    }
                }
            }
        }

        if(a[3]==1){
            if(a[2]!=1){
                for(int i=4;i<6;i++){
                    if(a[i]==1){
                        return false;
                    }
                }
            }
        }


        if(b[0]==0&&b[1]==1){
            for(int i=2;i<8;i++){
                if(b[i]>0){
                    return false;
                }
            }
        }
        if(b[2]==1){
            if(b[3]!=1){
                for(int i=6;i<8;i++){
                    if(b[i]==1){
                        return false;
                    }
                }
            }
        }

        if(b[3]==1){
            if(b[2]!=1){
                for(int i=4;i<6;i++){
                    if(b[i]==1){
                        return false;
                    }
                }
            }
        }

        return true;

    }

    //河這邊的往過走
    public static void Boat(int a[],int b[],int a1,int b1){
        System.out.println("--------");
        for(int i = 0;i<3;i++){
            if(a[c[i]]!=0){
                a[c[i]]=0;
                b[c[i]]=1;

                for(int j=0;j<8;j++){
                    if(a[j]!=0&&(c[i]!=a1||j!=b1)&&(c[i]!=b1||j!=a1)){
                        a[j]=0;
                        b[j]=1;
                        //如果滿足條件就開始從河對岸往回走
                        if(ifsuccess(a, b)){
                            print(a, b);
                            Boatreturn(a, b,c[i],j);
                        }
                        //不成功繼續判斷,回溯
                        a[j]=1;
                        b[j]=0;
                    }

                }
                a[c[i]]=1;
                b[c[i]]=0;  
            }
        }
        return;
    }
public static void Boatreturn(int a[],int b[],int a1,int b1){

        for(int i = 0;i<3;i++){
            if(b[c[i]]!=0){
                b[c[i]]=0;
                a[c[i]]=1;
                if(ifsuccess(a, b)){
                    print(a, b);
                    Boat(a, b,c[i],-1);
                }
                for(int j=0;j<8;j++){
                    if(b[j]!=0&&(c[i]!=a1||j!=b1)&&(c[i]!=b1||j!=a1)){
                        b[j]=0;
                        a[j]=1;
                        if(ifsuccess(a, b)){
                            print(a, b);
                            Boat(a, b,c[i],j);
                        }
                        b[j]=1;
                        a[j]=0;
                    }


                }
                b[c[i]]=1;
                a[c[i]]=0;

            }
        }


        return;
    }



   public static void print(int a[],int b[]){
       //判斷是否全部過河
       int flag = 0;
       for (int i : a) {
           if(i==0)
           flag++;
       }
       for (int i : b) {
            System.out.print(i);
       }
       if(flag==8){
           System.out.println("成功---------");
           for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            b[i]=0;
        }
           for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                a[i]=1;
            }
       }
       System.out.println();
   }



}

程序運行只出現一種對的結果,答案是一種以上,如果有什麼好的想法或方法可以一起留言討論

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