实验四A*算法求解8数码问题一、实验目的熟悉和掌握启发式搜索的定义、估价函数和算法过程,并利用A*算法求解8数码难题,理解求解流程和搜索顺序
二、实验原理A*算法是一种启发式图搜索算法,其特点在于对估价函数的定义上
对于一般的启发式图搜索,总是选择估价函数f值最小的节点作为扩展节点
因此,f是根据需要找到一条最小代价路径的观点来估算节点的,所以,可考虑每个节点n的估价函数值为两个分量:从起始节点到节点n的实际代价g(n)以及从节点n到达目标节点的估价代价h(n),且h(n)〈二h*(n),h*(n)为n节点到目标节点的最优路径的代价
八数码问题是在3X3的九宫格棋盘上,排放有8个刻有1〜8数码的将牌
棋盘中有一个空格,允许紧邻空格的某一将牌可以移到空格中,这样通过平移将牌可以将某一将牌布局变换为另一布局
针对给定的一种初始布局或结构(目标状态),问如何移动将牌,实现从初始状态到目标状态的转变
如图1所示表示了一个具体的八数码问题求解
图1八数码问题的求解三、实验内容1、参考A*算法核心代码,以8数码问题为例实现A*算法的求解程序(编程语言不限),要求设计两种不同的估价函数
2、在求解8数码问题的A*算法程序中,设置相同的初始状态和目标状态,针对不同的估价函数,求得问题的解,并比较它们对搜索算法性能的影响,包括扩展节点数、生成节点数等
3、对于8数码问题,设置与图1所示相同的初始状态和目标状态,用宽度优先搜索算法(即令估计代价h(n)=O的A*算法)求得问题的解,记录搜索过程中的扩展节点数、生成节点数
4、提交实验报告和源程序
实验截图五.源代码#include#include"stdio
h"#include"stdlib
h"#include"time
h"#include"string
h"#include#include〈stack〉usingnamespaces