《人工智能导论》上机实验指导书 2 基于人工智能的状态空间搜索策略研究 ——八数码问题求解 （一）实验软件 TC2.0 或 VC6.0 编程语言或其它编程语言 （二）实验目的 1. 熟悉人工智能系统中的问题求解过程； 2. 熟悉状态空间的盲目搜索和启发式搜索算法的应用； 3. 熟悉对八数码问题的建模、求解及编程语言的应用。 （三）需要的预备知识 1. 熟悉TC2.0 或 VC6.0 编程语言或者其它编程语言； 2. 熟悉状态空间的宽度优先搜索、深度优先搜索和启发式搜索算法； 3. 熟悉计算机语言对常用数据结构如链表、队列等的描述应用； 4. 熟悉计算机常用人机接口设计。 （四）实验数据及步骤 1. 实验内容 八数码问题：在3×3的方格棋盘上，摆放着1到8这八个数码，有1个方格是空的，其初始状态如图1所示，要求对空格执行空格左移、空格右移、空格上移和空格下移这四个操作使得棋盘从初始状态到目标状态。 2 5 4 1 2 3 3 7 8 4 1 8 6 7 6 5 (a) 初始状态 (b) 目标状态 图 1 八数码问题示意图 请任选一种盲目搜索算法（深度优先搜索或宽度优先搜索）或 任选一种启发式搜索方法（A 算法或 A * 算法）编程求解八数码问题（初始状态任选），并对实验结果进行分析，得出合理的结论。 2. 实验步骤 （1）分析算法基本原理和基本流程； 程序采用宽度优先搜索算法，基本流程如下： 3 起始 把s放入open 表 失败 成功 是否open 表为空表？ 是 把open 表中的第一个节点 n移入close 表 否 扩展节点 n，把其后裔放入open 表的前头 是否有后继节点为目标节点？ 否 是 4 （2）确定对问题描述的基本数据结构，如 Open 表和 Closed 表等； OPEN CLOSED S A,B,C S B,C,D,E,F S,A C,D,E,F,G S,A,B D,E,F,G,H S,A,B,C E,F,G,H,I,J S,A,B,C,D F,G,H,I,J K,L S,A,B,C,D,E G,H,I,J K,L,M,N S,A,B,C,D,E,F H,I,J K,L,M,N,O,P S,A,B,C,D,E,F,G （3）编写算符运算、目标比较等函数； （4）编写输入、输出接口； （5）全部模块联调； （6）撰写实验报告。 （五）实验报告要求 所撰写的实验报告必须包含以下内容： 1. 算法基本原理和流程框图； 2. 基本数据结构分析和实现； 3. 编写程序的各个子模块，按模块编写文档，含每个模块的建立时间、功能、输入输出参数意义和与其它模块联系等； 4. 程序运行结果，含使用的搜索算法及搜索路径等； 5. 实验结果分析；...
