农夫过河农民过河问题是指农民需要带一只狼、一只羊和一棵白菜到河的南岸去,需要安全运到北岸。而一条小船只能容下他和一件物品,只有农民能撑船。问农民怎么能安全过河,问题中需要涉及到狼会吃羊,羊会吃白菜,所以农民不能将这两种或三种物品单独放在河的一侧,因为没有农民的照看,狼就要吃掉羊,而羊可能又要吃掉白菜。这类问题的实质是系统的状态问题,要寻求的是从初始状态经一系列的安全状态到达系统的终止状态的一条路径。根据实际情况,对此问题分析可以得到不同的特征:一是农民和羊在河的南岸,狼和白菜在河的北岸;二是从一个状态可转到另外一个状态,而不违反狼吃羊,羊吃草的规则(例如农民自己过河或者农民带着羊过河);三是有些状态是不安全的(例如农民一人在北岸,而其他的东西都在南岸);四是初始状态是农民,羊,狼,白菜都在河的南岸和结束状态是农民,羊,狼,白菜都在河的北岸。实现农民过河问题,则需要找到一条合法的路径(相邻状态之间的转移合法),从开始状态到某个结束状态,路途中不能经过不安全的状态。二、实验目的概述(总体设计方案)a)利用图的有关知识来解决农民过河问题b)根据图的广度(深度)优先搜索来实现实验要求在实施此问题中,首先要为农民,狼,白菜和羊设置求状态的函数,若某一种物品在河的南岸,则返回0,若在河的的北岸,则返回1;其次是为每一种状态做测试,状态安全则返1,否则返回0。
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城市链表[问题描述]将若干城市的信息,存入一个带头结点的单链表。结点中的城市信息包括:城市名,城市的位置坐标。要求能够利用城市名和位置坐标进行有关查找、插入、删除、更新等操作。[基本要求](1) 给定一个城市名,返回其位置坐标;(2) 给定一个位置坐标P和一个距离D,返回所有与P的距离小于等于D的城市。[测试数据]由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据。
约瑟夫生死者游戏[问题描述]约瑟夫(Joeph)问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。[基本要求]利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序印出各人的编号。[测试数据]m的初值为20;密码:3,1,7,2,4,8,4(正确的结果应为6,1,4,7,2,3,5)。[实现提示]程序运行后首先要求用户指定初始报数上限值,然后读取各人的密码。设n≤30。[选作内容]向上述程序中添加在顺序结构上实现的部分
括号匹配的检验[问题描述]假设表达式中允许有两种括号:圆括号和方括号,其嵌套的顺序随意,即(()[ ])或[([ ] [ ])]等为正确格式,[( ])或(((]均为不正确的格式。检验括号是否匹配的方法可用“期待的紧迫程度”这个概念来描述。例如:考虑下列的括号序列:[([][])]12345678当计算机接受了第1个括号以后,他期待着与其匹配的第8个括号的出现,然而等来的却是第2个括号,此时第1个括号“[”只能暂时靠边,而迫切等待与第2个括号相匹配的 第7个括号“)”的出现,类似的,因只等来了第3个括号“[”,此时,其期待的紧迫程度较第2个括号更紧迫,则第2个括号只能靠边,让位于第3个括号,显然第3个括号的期待紧迫程度高于第2个括号,而第2个括号的期待紧迫程度高于第1个括号;在接受了第4个括号之后,第3个括号的期待得到了满足,消解之后,第2个括号的期待匹配就成了最急迫的任务了,…… ,依次类推。可见这个处理过程正好和栈的特点相吻合。[基本要求]读入圆括号和方括号的任意序列,输出“匹配”或“此串括号匹配不合法”。[测试数据]输入([ ]()),结果“匹配”输入 [( )],结果“此串括号匹配不合法”[实现提示]设置一个栈,每读入一个括号,若是左括号,则作为一个新的更急迫的期待压入栈中;若是右括号,并且与当前栈顶的左括号相匹配,则将当前栈顶的左括号退出,继续读下一个括号,如果读入的右括号与当前栈顶的左括号不匹配,则属于不合法的情况。在初始和结束时,栈应该是空的。[选作内容]考虑增加大括号的情况。
停车场管理[问题描述]设停车场内只有一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其它车辆再按原次序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。[测试数据]设n=2,输入数据为:(‘A’,1,5),(‘A’,2,10),(‘D’,1,15),(‘A’,3, 20), (‘A’,4,25),(‘A’,5,30),(‘D’,2,35),(‘D’,4,40),(‘E’,0,0)。每一组输入数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻,其中,‘A’表示到达;‘D’表示离去,‘E’表示输入结束。[基本要求]以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻,对每一组输入数据进行操作后的输出数据为:若是车辆到达,则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置;若是车离去;则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费)。栈以顺序结构实现,队列以链表实现。[实现提示]需另设一个栈,临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车,也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车,包含两个数据项:汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。[选作内容](1) 两个栈共享空间,思考应开辟数组的空间是多少?(2) 汽车可有不同种类,则它们的占地面积不同,收费标准也不同,如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同,1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。(3) 汽车可以直接从便道上开走,此时排在它前面的汽车要先开走让路,然后再依次排到队尾。(4) 停放在便道上的汽车也收费,收费标准比停放在停车场的车低,请思考如何修改结构以满足这种要求。