九度OJ 1204：农夫、羊、菜和狼的故事 （遍历、BFS）

时间限制：1 秒

内存限制：32 兆

特殊判题：是

提交：744

解决：502

题目描述：

有一个农夫带一只羊、一筐菜和一只狼过河.
果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃菜.
但是船很小，只够农夫带一样东西过河。
问农夫该如何解此难题？

输入：

题目没有任何输入。

输出：

题目可能有种解决方法，求出步骤最少的解决方法，
按顺序输出农夫想把羊、菜、狼全部运过河需要哪几个步骤。
如果需要将羊带过河去则输出“sheep_go”。
如果需要将羊带回来则输出“sheep_come”。
如果需要将菜带过河去则输出“vegetable_go”。
如果需要将菜带回来则输出“vegetable_come”。
如果需要将狼带过河去则输出“wolf_go”。
如果需要将狼带回来则输出“wolf_come”。
如果需要空手返回则输出“nothing_come”。
如果需要空手过河则输出“nothing_go”。
每输出一种方案，输出一行“succeed”。

样例输入：

样例输出：

提示：

题目可能有多组解决方法，每种方法输出后要再空一行。
一种方法中的多句话，每句话占一行。

来源：

2008年华中科技大学计算机保研机试真题

思路：

4个变量分别表示人和所带东西的状态，在河对岸则为1，否则为0。那么该题的初始状态是(0, 0, 0, 0)，终止状态是(1, 1, 1, 1)。

由于要求的是最短步骤，应该用BFS。状态变换的规则是每次只能农夫或带任意东西过河。

我只用了1个变量，其低4位表示4个人或东西的状态。开始想取巧，但对位操作并不熟练，因而并未更优。

代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
#define M 16
 
int beginState;
int endState;
int state[M], v[M];
int best[M], lest;
 
void init()
{
    beginState = 0;
    endState = M-1;
    state[0] = beginState;
    memset(v, 0, sizeof(v));
    v[beginState] = 1;
    lest = M+1;
}
 
int bit(int i, int b)
{
    return (i>>b)&1;
}
 
int move(int count)
{
    int s = state[count-1];
    if (s == endState)
    {
        if (count < lest)
        {
            lest = count;
            //printf("=====\n");
            for (int i=0; i<count; i++)
            {
                best[i] = state[i];
            //  printf("%d%d%d%d\n", bit(best[i],3), bit(best[i],2),
            //                  bit(best[i],1), bit(best[i],0));
            }
            //printf("=====\n");
        }
        return count;
    }
    if (count == M)
        return M+1;
    int i, t;
    for (i=0; i<M; i++)
    {
        if (v[i])
            continue;
        if (s/8 == i/8)
            continue;
        if (s/8 == 1)
        {
            t = s-8;
            int flag = 0;
            if (t == i)
                flag = 1;
            if (bit(t,0) && t-1 == i)
                flag = 1;
            if (bit(t,1) && t-2 == i)
                flag = 1;
            if (bit(t,2) && t-4 == i)
                flag = 1;
            if (flag == 0)
                continue;
        }
        else
        {
            t = s+8;
            int flag = 0;
            if (t == i)
                flag = 1;
            if (bit(i,0) && t+1 == i)
                flag = 1;
            if (bit(i,1) && t+2 == i)
                flag = 1;
            if (bit(i,2) && t+4 == i)
                flag = 1;
            if (flag == 0)
                continue;
        }
        if (bit(i,3)^bit(i,1))
        {
            if ((bit(i,3)^bit(i,0)) || (bit(i,3)^bit(i,2)))
                continue;
        }
        state[count] = i;
        v[i] = 1;
        int step = move(count+1);
        if (step <= M)
            return step;
        v[i] = 0;
    }   
    return M+1;
}           
             
void printBest()
{               
    int s0, s, t;
    s0 = best[0];
    for (int i=1; i<lest; i++)
    {           
        s = best[i];
        if (bit(s,3))
        {   
            t = s-s0;
            if (t == 8)
                printf("nothing_go\n");
            if (bit(t, 0))
                printf("vegetable_go\n");
            if (bit(t, 1))
                printf("sheep_go\n");
            if (bit(t, 2))
                printf("wolf_go\n");
        }       
        else
        {       
            t = s0-s;
            if (t == 8)
                printf("nothing_come\n");
            if (bit(t, 0))
                printf("vegetable_come\n");
            if (bit(t, 1))
                printf("sheep_come\n");
            if (bit(t, 2))
                printf("wolf_come\n");
        }
        s0 = s;
    }
    printf("succeed\n\n");
}
 
int main(void)
{
    init();
 
    move(1);
 
    printBest();
 
    return 0;
}
/**************************************************************
    Problem: 1204
    User: liangrx06
    Language: C
    Result: Accepted
    Time:0 ms
    Memory:908 kb
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