实验二.docx
《实验二.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验二.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验二
人工智能实验报告
\
学院：
信息工程学院
班级：
计研-14
学号：
笑嘻嘻笑嘻嘻
姓名：
笑嘻嘻笑嘻嘻
2014年11月
实验二梵塔问题实验
1．实验目的
（1）了解知识表示相关技术；
（2）掌握问题规约法或者状态空间法的分析方法。
2．实验内容
梵塔问题实验。
熟悉和掌握问题规约法的原理、实质和规约过程理解规约图的表示方法。
3．实验报告要求
（1）简述实验原理及方法，并请给出程序设计流程图。
对于有n个圆盘的汉诺塔问题，从x塔座移动至z塔座的方法为为：
如果只有一个圆盘，直接从x移至z，否则，演变成递归调用n-1个圆盘的汉诺塔问题，即将x塔座上面的n-1个圆盘从x移到y；然后把最下面的一个圆盘从x直接移到z；最后转换成递归调用n-1个圆盘的汉诺塔问题，再把y上临时存放的n-1个圆盘移到z塔座。
程序设计流程图：
（2）源程序清单：
#include
voidmove（chara,intn,charb）{
printf（"圆盘编号为%d%c移至%c\n",n,a,b）;
}
voidhanoi（intn,charx,chary,charz）{//将塔座x上编号为1至n的n个圆盘搬到z上
if（n==1）move（x,1,z）;//将编号为１的圆盘从x移到z
else{
hanoi（n-1,x,z,y）;//将x上编号为１至n-1个圆盘移到y,z作辅助塔
move（x,n,z）;//将编号为n的圆盘从x移到z
hanoi（n-1,y,x,z）;//将y上编号为１至n-1的圆盘移到z,x作辅助塔
}
}
voidmain（）{
intn;
printf（"请输入x塔上圆盘的数量:
"）;
scanf（"%d",&n）;
hanoi（n,'x','y','z'）;
}
}
（3）实验结果及分析。
心得体会：
通过梵塔问题的实验，我掌握了问题规约法的原理和实质，熟练运用了递归算法，充分认识了规约过程。
可以分析出本实验的时间复杂度为C（n）=
=
-1，这次实验报告的完成也增强了我对人工智能的学习积极性，和对语言的理解和应用能力。
实验二状态空间法实验
1．实验目的
（1）了解知识表示相关技术；
（2）掌握问题规约法或者状态空间法的分析方法。
2．实验内容
状态空间法实验。
从前有一条河，河的左岸有m个传教士、m个野人和一艘最多可乘n人的小船。
约定左岸，右岸和船上或者没有传教士，或者野人数量少于传教士，否则野人会把传教士吃掉。
搜索一条可使所有的野人和传教士安全渡到右岸的方案。
3．实验报告要求
（1）简述实验原理及方法，并请给出程序设计流程图。
实验原理：
初始状态是m个传教士、m个野人在河的左岸，现在用一个三元组（a,b,c）表示状态，其中a表示起始岸上传教士数目，b表示起始岸上野人数目，c表示小船位置，设定1代表在左岸，0代表在右岸。
可分为三种情况讨论:
当n>m/2时，先把所有的野人度过去，每次返回一个野人，当出现（m,0,0）情况时，返回m-n个野人（若m==n,返回1个野人）。
然后渡n个传教士，此时野人==传教士，然后返回一个野人和传教士。
由于河的左岸传教士与野人数目是（m-n+1）m/2，所有可以完全渡传教士，然后每次返回一个野人,最终直到a==b==c==0；
当n<=3&&n<=m/2||n==1，显然此时无解；
当n>=4&&n<=m/2，此时只能每次传n/2个传教士和野人,每次返回一个野人和传教士,直到最终结果。
流程图：
Y
N
（2）源程序清单：
#include"iostream"
usingnamespacestd;
boolflag=false;//标记是否有解
boolaf=false;//标记a是否为0
boolbf=false;//当b变为0后赋值为true;
boolef=false;//当a==b后赋值为true
boolf=false;//判断n是否大于m/2
intm;//传教士野人的个数
intn;//船一次能装载的人数
voidcrossing（inta,intb,intc）;
intmain（）
{
cout<<"请输入传教士与野人的个数：
\n";
cin>>m;
cout<<"请输入船一次能装载的人数:
\n";
cin>>n;
if（（n<=3&&n<=m/2）||n==1）
{
cout<<"此种情况无解!
\n";
system（"pause"）;
return0;//在main函数中,return0返回程序运行值到dos
}
cout<<"左岸传教士人数\t"<<"右岸野人个数\t"<<"船的位置"<if（n>m/2）
{
f=true;
}
crossing（m,m,1）;
if（flag==true）
{
cout<<"成功渡河!
\n";
}
else
{
cout<<"无法渡河!
\n";
}
system（"pause"）;
return0;
}
voidcrossing（inta,intb,intc）
{
if（flag==true）
{
return;
}
else
{
if（c==1）//船在左岸
{
cout<<"\t"<if（f==true）//n>m/2
{
if（bf!
=true）//b未达到过0b!
=0
{
if（a+b<=n）//如果a+b<=n,完全渡过
{
crossing（0,0,1-c）;//递归
}
else
{
if（b>=n）//野人数大于或等于船的载量
{
crossing（a,b-n,1-c）;//递归
if（flag==true）
return;
}
}
}
elseif（ef!
=true&&af==false）//b!
=0&&a!
=0
{
if（a>=n）
{
crossing（a-n,b,1-c）;//递归
if（flag==true）
{
return;
}
}
}
if（ef==true&&af==false）//a==b&&a!
=0
{
if（a>=n）
{
crossing（a-n,b,1-c）;//递归
}
//如果aelseif（a+b{
crossing（0,0,1-c）;
}
else
{
crossing（0,b-n+a,1-c）;
}
}
if（af==true）//a==0
{if（b>=n）
{
crossing（0,b-n,1-c）;//递归
}
else
{
crossing（0,0,1-c）;
}
}
}
else//n<=m/2
{
crossing（a-n/2,b-n/2,1-c）;//递归
}
}
//船在左岸时,右岸的情况：
if（c==0）
{
cout<<"\t"<if（a==b&&b==c&&a==0）
{
flag=true;
return;
}
if（f==true）//如果n>m/2
{
if（b==0）
{
bf=true;
if（m<=n）
crossing（a,b+1,1-c）;//递归
else
crossing（a,b+m-n,1-c）;
}
if（a==b）
{
ef=true;
crossing（a+1,b+1,1-c）;//递归
}
if（a==0）
{
af=true;
crossing（a,b+1,1-c）;//递归
}
while（bf!
=true）
{
crossing（a,b+1,1-c）;//递归
}
}
else//n<=m/2
crossing（a+1,b+1,1-c）;//递归
}
}
}
（3）实验结果及分析
分析与心得：
通过本实验的练习，我更进一步了解状态空间法的应用原理，也对传教士野人问题有了深入的认识，同时对C++语言加以回顾与温习，学到更多的应用知识和方法，并通过这一实验的练习，及时弥补了忘却的一些知识点。
本程序的实验结果使用的是传教士与野人个数为3，船的负载能力为2，也可以输入其他数据，得到其相应结果，当输入的传教士与野人和船的负载能力不符合相关比例时，则显示无解，不能成功渡河。
这样的判断，可以减少程序运行的复杂度，采用递归的方法依次从河的左岸到右岸，分析河的左岸传教士与野人数目，这种算法比较简便，减少编程的工作量。
我从中提高了自己分析问题的能力，对算法的精简能力也得到了增强。
升级会员 