人工智能实验：动物识别系统（C++代码实现）

问题描述

建立一个动物识别系统的规则库，编写程序用以识别虎、豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等7种动物。

为了识别这些动物，可以根据动物识别的特征，建立包含下述规则库：

R1：if 动物有毛发 then 动物是哺乳动物

R2：if 动物有奶 then 动物是哺乳动物

R3：if 动物有羽毛 then 动物是鸟

R4：if 动物会飞 and 会生蛋 then 动物是鸟

R5：if 动物吃肉 then 动物是食肉动物

R6：if 动物有犀利牙齿 and 有爪 and 眼向前方 then 动物是食肉动物

R7：if 动物是哺乳动物and有蹄then动物是有蹄类动物

R8：if 动物是哺乳动物and反刍then动物是有蹄类动物

R9：if 动物是哺乳动物and是食肉动物and有黄褐色 and 有暗斑点 then 动物是豹

R10：if 动物是哺乳动物 and是食肉动物and有黄褐色 and有黑色条纹 then 动物是虎

R11：if动物是有蹄类动物 and 有长脖子and有长腿and有暗斑点 then 动物是长颈鹿

R12：if 动物是有蹄类动物 and有黑色条纹 then 动物是斑马

R13：if 动物是鸟and不会飞 and有长脖子and有长腿 and有黑白二色 then 动物是鸵鸟

R14：if 动物是鸟 and不会飞 and会游泳 and有黑白二色 then 动物是企鹅

R15：if 动物是鸟 and善飞 then 动物是信天翁

C++代码

#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;

//使用常引用进行传参以提高程序效率
void Animal_Judge(short* Features, const short& FeatureCount)
{
	//使用初始化列表对变量初始化以提高效率
	bool isMammal(false);
	bool isBird(false);
	bool isCarnivore(false); //是食肉动物
	bool isUngulates(false); //是有蹄类动物

	for (int i(0); i < FeatureCount; ++i)
	{
		switch (Features[i])
		{
		case 1: {isMammal = true; break; }
		case 2: {isMammal = true; break; }
		case 3: {isBird = true; break; }
		case 4:
		{
			if (i < FeatureCount - 1)
			{
				if (Features[i + 1] == 5)
				{
					isBird == true;
				}
			}
			break;
		}
		case 5:break;
		case 6: {isCarnivore = true; break; }
		case 7:
		{
			if (i < FeatureCount - 2)
			{
				if (Features[i + 1] == 8 && Features[i + 2] == 9)
				{
					isCarnivore = true;
				}
			}
			break;
		}
		case 8:break;
		case 9:break;
		case 10:
		{
			if (isMammal == true)
			{
				isUngulates = true;
			}
			break;
		}
		case 11:
		{
			if (isMammal == true)
			{
				isUngulates = true;
			}
			break;
		}
		case 12:
		{
			if (isMammal == true && isCarnivore == true)
			{
				if (i < FeatureCount - 1)
				{
					if (Features[i + 1] == 13)
					{
						cout << "经过检验，该动物是豹。" << endl;
						return;
					}
					else if (Features[i + 1] == 14)
					{
						cout << "经过检验，该动物是虎。" << endl;
						return;
					}
				}
			}
			break;
		}
		case 13:
		{
			if (isUngulates == true)
			{
				if (i < FeatureCount - 2)
				{
					if (Features[i + 1] == 15 && Features[i + 2] == 16)
					{
						cout << "经过检验，该动物是长颈鹿。" << endl;
						return;
					}
				}
			}
			break;
		}
		case 14:
		{
			if (isUngulates == true)
			{
				cout << "经过检验，该动物为斑马。" << endl;
				return;
			}
			break;
		}
		case 15:break;
		case 16:break;
		case 17:
		{
			if (isBird == true)
			{
				if (i > 1 && i < FeatureCount - 1)
				{
					if (Features[i - 2] == 15 && Features[i - 1] == 16 && Features[i + 1] == 18)
					{
						cout << "经过检验，该动物为鸵鸟。" << endl;
						return;
					}
				}
				else if (i < FeatureCount - 2)
				{
					if (Features[i + 1] == 18 && Features[i + 2] == 19)
					{
						cout << "经过检验，该动物为企鹅。" << endl;
						return;
					}
				}
			}
			break;
		}
		case 18:break;
		case 19:break;
		case 20:
		{
			if (isBird == true)
			{
				cout << "经过检验，该动物为信天翁。" << endl;
				return;
			}
		}
		
		}
	}
	cout << "根据您输入的特征没有找到匹配的动物哦！" << endl;
	return;
}

int main(void)
{
	const string Features[20] = { "1.有毛发","2.有奶","3.有羽毛","4.会飞","5.会生蛋","6.吃肉","7.有犀利牙齿","8.有爪","9.眼向前方","10.有蹄","11.反刍","12.有黄褐色","13.有暗斑点","14.有黑色条纹","15.有长脖子","16.有长腿","17.不会飞","18.有黑白两色","19.会游泳","20.善飞" };
	cout << "以下是动物的基础特征：" << endl;
	for (int i(0); i < 20; ++i)
	{
		if (i % 5 == 0 && i != 0)
		{
			cout << "\n";
		}
		cout << setiosflags(ios::left);
		cout << setw(15) << Features[i];
	}
	cout << endl << endl;
	loop:
	cout << "请输入待标识动物所满足的编号个数（输入-1退出程序）：";
	short FeatureCount;
	cin >> FeatureCount;
	if (FeatureCount != -1)
	{
		short* FeatureIncluded = new short[FeatureCount];
		cout << "请按升序逐一输入待标识动物所满足的编号：";
		for (int i(0); i < FeatureCount; ++i)
		{
			cin >> FeatureIncluded[i];
		}
		Animal_Judge(FeatureIncluded, FeatureCount);
		cout << endl;
		goto loop;
	}
	return 0;
}
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