Java編程能力強化——狼羊過河問題

題目：有3隻狼和3隻羊要過河，只有一條船，一次最多隻能坐兩隻動物並且每次必須有動物開船，如果某一邊的狼的個數大於羊的個數，羊將被吃掉，編程給出解。

關於編程思路，參考：Java編程能力強化（2）——搜尋解決方案類問題的通用解法

參考答案：

package ch1;

public class LangAndYang {

 public static void main(String[] args) {
  int state[] = {3,3};
  // 第1、2個元素表示左岸的狼和羊的數量
  new LangAndYang().next(state,null);
 }
 
 public void next(int state[],StringBuffer str){
  int[] newState;
  if(str==null){ //表示第一步
   // 一隻狼一隻羊
   newState = move(state,"-1-1");
   next(newState,new StringBuffer("-1-1"));
   // 兩隻狼過河
   newState = move(state,"-2-0");
   next(newState,new StringBuffer("-2-0"));
   return;
  }
  
  if(state[0]==0 && state[1]==0){ // 全部轉移到右岸了
   printResult(str);
   return;
  }
  
  if(str!=null && hasExist(str)){ // 看是否為死迴圈
   return;
  }
  
  // 考慮向右轉移
  if(str.charAt(0)=='+'){
   // 兩隻狼
   if(state[0]>=2 && !str.substring(0,4).equals("+2+0")){
    newState = move(state,"-2-0");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"-2-0"));
    }
   }
   // 一隻狼
   if(state[0]>=1 && !str.substring(0,4).equals("+1+0")){
    newState = move(state,"-1-0");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"-1-0"));
    }
   }
   // 一隻羊
   if(state[1]>=1 && !str.substring(0,4).equals("+0+1")){
    newState = move(state,"-0-1");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"-0-1"));
    }
   }
   // 一隻狼一隻羊
   if(state[0]>=1 && state[1]>=1 && !str.substring(0,4).equals("+1+1")){
    newState = move(state,"-1-1");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"-1-1"));
    }
   }
   // 兩隻羊
   if(state[1]>=2 && !str.substring(0,4).equals("+0+2")){
    newState = move(state,"-0-2");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"-0-2"));
    }
   }
  }else{  // 考慮向左轉移
   // 兩隻狼
   if(state[0]<2 && !str.substring(0,4).equals("-2-0")){
    newState = move(state,"+2+0");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"+2+0"));
    }
   }
   // 一隻狼
   if(state[0]<3 && !str.substring(0,4).equals("-1-0")){
    newState = move(state,"+1+0");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"+1+0"));
    }
   }
   // 一隻羊
   if(state[1]<3 && !str.substring(0,4).equals("-0-1")){
    newState = move(state,"+0+1");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"+0+1"));
    }
   }
   // 一隻狼一隻羊
   if(state[0]<3 && state[1]<3 && !str.substring(0,4).equals("-1-1")){
    newState = move(state,"+1+1");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"+1+1"));
    }
   }
   // 兩隻羊
   if(state[1]<2 && !str.substring(0,4).equals("-0-2")){
    newState = move(state,"+0+2");
    if(check(newState)){
     next(newState,new StringBuffer(str).insert(0,"+0+2"));
    }
   }
  }
 }
 
 /*
  * 第一個參數表示狀態，第二個參數表示走法，向右用-，向左用+
  * 傳回值表示新的狀態
  */
 public int[] move(int state[],String info){
  int lang = 0;
  try{
   lang = Integer.parseInt(info.substring(0,2));
  }catch(Exception e){
   lang = Integer.parseInt(info.substring(1,2));
  }
  int yang = 0;
  try{
   yang= Integer.parseInt(info.substring(2));
  }catch(Exception e){
   yang = Integer.parseInt(info.substring(3));
  }
  int[] result = new int[state.length];
  result[0] = state[0]+lang;
  result[1] = state[1]+yang;
  return result;
 }
 
 /*
  * 驗證狀態是否合適，狼的個數不能大於羊
  */
 public boolean check(int state[]){
  if(state[0]>state[1] && state[1]>0){ //左邊有羊，並且狼比羊多
   return false;
  }else if(state[0]<state[1] && state[1]<3){ // 右邊有羊，並且狼比羊多
   return false;
  }else
   return true;
 }
 
 /*
  * 防止死迴圈，例如 先過去一隻狼一隻羊，然後回來一隻羊，然後再過去一隻狼，然後回來兩隻狼，就回到初始狀態了
  */
 public boolean hasExist(StringBuffer str){
  int langSum=0;
  int yangSum=0;
  for(int i=0;i<str.length()/4;i++){
   if(str.charAt(i*4)=='-'){
    langSum += str.charAt(i*4+1)-'0';
    yangSum += str.charAt(i*4+3)-'0';
   }else{
    langSum -= str.charAt(i*4+1)-'0';
    yangSum -= str.charAt(i*4+3)-'0';
   }
   if(langSum==0 && yangSum==0 && i%2==1)
    return true;
  }
  return false;
 }
 
 public void printResult(StringBuffer str){
  System.out.println("-----方案------");
  for(int i=str.length()/4-1;i>=0;i--){
   if(str.charAt(i*4)=='-'){
    System.out.println("運過去"+str.charAt(i*4+1)+"只狼，"+str.charAt(i*4+3)+"只羊");
   }else{
    System.out.println("---------------運回來"+str.charAt(i*4+1)+"只狼，"+str.charAt(i*4+3)+"只羊");
   }
  }
  System.out.println();
 }
}

希望大家真正把代碼理解了，而不是把代碼儲存下來。