Oi, Otavio!
É super normal ficar com um "nó" na cabeça com esse desafio dos missionários e canibais. Ele é um clássico justamente porque testa nossa capacidade de seguir regras rígidas enquanto tentamos atingir um objetivo.
A confusão sobre por que trazer um canibal de volta, em vez de um missionário, acontece por causa da regra de segurança: em nenhum momento o número de canibais pode ser maior que o de missionários em qualquer uma das margens.
Por que um canibal volta no barco?
Vamos olhar para o estado que você mencionou:
Primeira travessia: Dois canibais vão para a direita. Agora temos 3M e 1C na esquerda, e 0M e 2C na direita.
A volta: Se um missionário voltasse para a esquerda, teríamos 4 missionários de um lado e 0 do outro. Mas o problema é quem fica na margem direita: se você deixasse 2 canibais sozinhos lá e tirasse o missionário (caso houvesse um), não haveria problema. Porém, no início, só temos canibais na margem direita.
A lógica do professor: Ele traz um canibal de volta para que, na próxima viagem, ele possa levar mais canibais e "limpar" a margem esquerda antes de começar a mexer nos missionários.
O ponto crítico da sua dúvida
Se o professor trouxesse um missionário da direita para a esquerda (supondo que ele já tivesse atravessado), e ficassem canibais sozinhos na margem direita, não haveria problema. O problema real é quando temos, por exemplo, 2 canibais e 1 missionário em um mesmo lugar, ali o missionário seria "jantado".
A estratégia usada foi concentrar os canibais do lado direito primeiro para que, quando os missionários começassem a atravessar, eles estivessem em número igual ou superior aos canibais que já estão lá.
Essa lógica de "vai e vem" parece repetitiva, mas é o que garante que ninguém corra perigo em nenhuma das 11 etapas do algoritmo.
Conseguiu visualizar melhor por que o "barco não pode voltar sozinho" e por que a escolha de quem volta é sempre para proteger os missionários que restam?
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