快活林资源网 Design By www.csstdc.com

前言

有一个充满水的8品脱的水壶和两个空水壶(容积分别是5品脱和3品脱)。通过将水壶完全倒满水和将水壶的水完全倒空这两种方式,在其中的一个水壶中得到4品脱的水。

一、算法思想

算法分析

  1. 采用的算法思想是将某个时刻水壶中水的数量看作一个状态,用一个长度为3的数组表示。
  2. 初始状态便为[8,0,0],再拓展他的下一结点的可能结构。
  3. 若下一结点的结构已经被拓展过了便放弃,若没有拓展过则加入拓展列表(open_list)中。然后递归上述操作。
  4. 直到拓展列表(open_list)为空或者找到目标为止。

思想图解

这里的第一个数就代表着是那个8品脱的瓶子,依次分别是8品脱,5品脱,3品脱

python实现三壶谜题的示例详解

就如同上图一样,使用层次遍历一次一次递归扩展新的结点,知道找到4品脱的水或者无结点可扩展为止(类似于广度优先遍历)。

二、代码展示

1.创建树节点结构

节点包括两个属性,一个属性是数组类型的,存储当前三个水壶的容量状态,另一个属性是记录它是由哪个结点扩展过来的,以便找到解决路径:

class node: # 创建树节点
 def __init__(self, data):
  self.data = data # 存储三个壶的容量状态
  self.per = None # 存储上一时刻三个壶的容量状态

2.实现倾倒动作

由于这里只有三个壶,互相倾倒的方案可以枚举出来,所有我就没使用二重嵌套循环,而是使用一层循环:

def pour(n): # 扩展子节点
 r_list = n.data # 记录当前三个水壶的容量状态
 max_list = [8, 5, 3] # 水壶的最大容量
 for i, j in ((0, 1), (0, 2), (1, 2), (1, 0), (2, 0), (2, 1)):
  if r_list[i] != 0:
   n_list = r_list.copy() # 初始化下一结点的水壶状态
   if r_list[i] + r_list[j] > max_list[j]:
    n_list[i] = r_list[i] - (max_list[j] - r_list[j])
    n_list[j] = max_list[j]
   else:
    n_list[j] = r_list[i] + r_list[j]
    n_list[i] = 0
   flag = True # 记录水壶的状态是否已经发生过(扩展过)
   for one in closed_list:
    if one.data == n_list: # 比较当前水壶状态和以往记录过得水壶状态
     flag = False
   if flag:
    print("扩展的新节点是:",n_list)
    new_node = node(n_list) # 创建新节点存储水壶的新状态
    new_node.per = n
    open_list.append(new_node)

主递归函数

查看当前是否已经扩展到4品脱的水或者是否还有结点可以扩展。

def BFS_node(root_1): # 递归查找子节点的扩展状态以及查验是否找到4品脱的水壶
 n = root_1
 print("当前节点:",n.data)
 if open_list is None:
  return "没有找到4品脱的水"
 nodelist = n.data
 if 4 in nodelist:
  print("找到了4品脱的水")
  print_node(n)
  return "找到了4品脱的水"
 closed_list.append(open_list.pop(0))
 pour(n)
 print("*******")
 BFS_node(open_list[0])

数据初始化

数据初始化,以及找到4品脱水后打印路径的打印函数。

def print_node(n): # 打印正确的水壶操作路径
 if n.per == None:
  return ""
 print(n.data)
 print_node(n.per)


# 初始化数据
root = node([8, 0, 0])
open_list = [root] # 存储已找到却未被扩展的子节点
closed_list = [] # 存储已找到且被扩展的子节点
BFS_node(open_list[0])

总结

主要是用广度优先遍历的思想和树结构,当然如果不在意找到4品脱的水的路径,其实没必要使用树结构。另外打印函数是从最后一层依次往上回溯的,所以显示的是倒序的路径。如果需要变成正向的话,可以加一个栈来实现。

快活林资源网 Design By www.csstdc.com
广告合作:本站广告合作请联系QQ:858582 申请时备注:广告合作(否则不回)
免责声明:本站资源来自互联网收集,仅供用于学习和交流,请遵循相关法律法规,本站一切资源不代表本站立场,如有侵权、后门、不妥请联系本站删除!
快活林资源网 Design By www.csstdc.com

稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!

昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。

这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。

而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?