数学建模学习笔记---Mooc1
2.1状态转移模型巧用
备注:文章是作者在数学建模学习过程中,跟着西工大的MOOC视频重新实现了一下。
若有错,望指正!!!
阅读目录
- 2.1状态转移模型巧用
- 问题一:人、狼、羊、菜渡河问题
- 问题描述
- 模型建立与求解
- 状态转移图
- 状态连接图
- 问题二:商人过河问题
- 问题描述
- 模型建立与问题求解
- 状态转移图
- 状态连接图
问题一:人、狼、羊、菜渡河问题
问题描述
一个摆渡人,希望用一条小船把一只狼,一头羊和一篮白菜从一条河的左边渡到右岸去,而小船只能容纳人,狼,羊,菜中的两个,决不能在无人看守的情况下留狼和羊在一起,也不允许羊和菜在一起,应该怎样渡河才能将狼,羊,菜都运过河岸?
模型建立与求解
用(x1,x2,x3,x4)作为状态变量表示人、狼、羊、菜的状态。
若 x1 = 0 表示人在彼岸,若 x1 = 1 表示人在此案。
总共有16中情况如下:由上图可知:安全渡河的情况共10种。
集合S = {(0,00,0),(0,0,0,1),(0,0,1,0),(0,1,0,0),(0,1,0,1),(1,1,1,1),(1,1,1,o),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,0,1,0)};
状态转移图
状态连接图
问题二:商人过河问题
问题描述
有3名商人各带1个奴仆乘船渡河,小船只能容纳2个人,由他们自己划船;仆人们约定:在河的任意一岸,一店仆人的人数比商人多,就杀人越货。如何乘船由商人决定,问商人们该怎样才能安全渡河?
模型建立与问题求解
设第K次渡河前此岸的商人数为 Xk 仆人数为 Yk。 K = 1,2,3…
因此状态变量为(Xk,Yk) 其中,Xk,Yk 的取值为0,1,2,3。
安全渡河条件下的状态集合为 S = {(0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(3,0),(3,1),(3,2),(1,1),(2,2),(3,3)}
S 共10中状态满足,每种状态既要满足此岸安全,又要满足彼岸安全。
状态转移图
状态连接图
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