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A搜索算法(python)之数码问题

什么是启发式搜索算法 启发式搜索(Heuristically Search)又称为有信息搜索(Informed Search),它是利用问题拥有的启发信息来引导搜索,达到减少搜索范围、降低问题复杂度的目的...启发式搜索包括A算法和A*算法。...也就是A*算法是最优的A算法,(因为估值函数最优)! 数码问题 数码问题也称为九宫问题。在3×3的棋盘上摆有个棋子,每个棋子上标有1至8的某一数字,不同棋子上标的数字不相同。...另外如何判断数码是否有解? 数码问题的一个状态实际上是0~9的一个排列,对于任意给定的初始状态和目标,不一定有解,也就是说从初始状态不一定能到达目标状态。...nodeTmp.father = self.currentNode return; def searchNear(self): """ 搜索下一个可以动作的数码

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数码问题及A*算法

数码问题实际上就是找出从初始状态到达目标状态所经过的一系列中间过渡状态。 数码问题一般使用搜索法来解。 搜索法有广度优先搜索法、深度优先搜索法、A*算法等。...这里通过用不同方法解数码问题来比较一下不同搜索法的效果。 二.搜索算法基类 1.数码问题的状态表示 数码问题的一个状态就是个数字在棋盘上的一种放法。...五.双向广度优先搜索法 1.双向广度优先搜索数码问题具有可逆性,也就是说,如果可以从一个状态A扩展出状态B,那么同样可以从状态B扩展出状态A,这种问题既可以从初始状态出发,搜索目标状态,也可以从目标状态出发...4.数码问题的A*算法的估价函数 估价函数中,主要是计算h,对于不同的问题,h有不同的含义。那么在数码问题中,h的含意是各什么?...由于数码问题本身的特点,需要检查的节点随步数增大呈指数形式增加,即使用A*算法,也难解决移动步数更多的问题。

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A*算法解决数码问题

1 问题描述 1.1什么是数码问题 数码游戏包括一个33的棋盘,棋盘上摆放着8个数字的棋子,留下一个空位。与空位相邻的棋子可以滑动到空位中。游戏的目的是要达到一个特定的目标状态。...1.3解决方案介绍 1.3.1 算法思想 估价函数是搜索特性的一种数学表示,是指从问题树根节点到达目标节点所要耗费的全部代价的一种估算,记为f(n)。...=NULL) 保存路径,即 从终点开始,每个节点沿着父节点移动直至起点,这就是你的路径; 判断有无解问题:根据逆序数直接判断有无解,对于一个数码,依次排列之后,每次是将空位和相邻位进行调换,研究后会发现...说明:A*算法是启发式搜索算法搜索时充分利用当前状态距目标距离远近的启发信息,选取当前未扩展结点中估价函数最小的进行扩展,生成结点数少,搜索空间较小,实现稍复杂, 备注: 程序未对输入数据进行检查...#define LL long long #define maxn 1000000005 using namespace std; struct Node{ int maze[3][3]; //数码具体情况

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搜索专题3 | 数码 HDU - 1043

本篇接着看BFS的启发式搜索A*算法。 虽然BFS搜索路径已经不错了,但是每次都是按部就班的从队列里先进先出的取元素,这样有点太古板了。...于是在某些情况下可以采用优先队列来替代普通队列,优先队列这个BFS搜索本来打算写一篇文章的,现在直接放在A*里面理解吧。 优先队列是指在搜索解时,选取一条最优路径,比如当前代价最小的路径。...嗯,大概思路就有了,A*算法 = 优先队列 + 未知估值 那么未知估值具体要怎么做呢?...Sample Input 2 3 4 1 5 x 7 6 8 Sample Output ullddrurdllurdruldr 解题思路: 数码问题,就是小时候玩的那个小玩具。...,内存会有点紧张,于是,为了更好的处理这种问题,又由A*的启发式特性,IDA*算法才横空出世。

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算法(九) 优先搜索

优先搜索 广度优先搜索(非常重要,经常用到) 深度优先搜索 深度优先搜索 对图和树遍历的经典算法。 暂时并入 搜索与回溯算法。...例题 1,二叉树的最大深度 来自LeetCode104 解法 1,深度优先搜索 我们对比每次根左右节点的深度,取最大再+1,就可以得到深度。...maxDepth(root.left); int r = maxDepth(root.right); return Math.max(l,r)+1; } } 2,广度优先搜索...广度优先搜索 对图和树遍历的经典算法。还用于各种题目。 常见操作: 建立一个队列,退出队列中的元素,然后把这个队列对应下一组元素放入队列中,没有下一组则结束。...例题 1,二叉树的最大深度 来自LeetCode104 解法 1,深度优先搜索 上文。 2,广度优先搜索 /** * Definition for a binary tree node.

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A*算法数码问题 python解法

A*算法数码问题 python解法 ---- 文章目录 A*算法数码问题 python解法 问题描述 A*算法数码问题 状态空间的定义 各种操作的定义 启发式函数的定义 A*算法代码框架 A...六、代码 ---- 人工智能课程中学习了A*算法,在耗费几小时完成了数码问题和野人传教士问题之后,决定写此文章来记录一下,避免忘记 问题描述 在3×3的棋盘上,摆有个棋子,每个棋子上标有1至8...也就是移动下图中的方块,使得九宫格可以恢复到目标的状态 A*算法数码问题 主要来介绍一下A*算法与该题目如何结合使用,并且使用python语言来实现它 首先对于A*算法,来做一个简单的介绍 -...,也可以理解为当前是第几轮循环 w ( n ) w(n) w(n)为当前状态到目标状态的实际最小费用的估计值, 在数码问题中,可以采用放错位置的数字个数,也可以采用数字到正确位置的曼哈顿距离,因人而异....py # @Question: A* 算法解决数码问题 import numpy as np import queue import prettytable as pt ''' 初始状态: 目标状态

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【数据结构与算法】图遍历算法 ( 深度优先搜索 DFS | 深度优先搜索和广度优先搜索 | 深度优先搜索基本思想 | 深度优先搜索算法步骤 | 深度优先搜索理论示例 )

文章目录 一、深度优先搜索 DFS 1、深度优先搜索和广度优先搜索 2、深度优先搜索基本思想 3、深度优先搜索算法步骤 二、深度优先搜索示例 ( 理论 ) 1、第一轮递归 2、第二轮递归 3、第三轮递归...4、第四轮递归 5、第五轮递归 6、第六轮递归 7、第七轮递归 一、深度优先搜索 DFS ---- 1、深度优先搜索和广度优先搜索 图 的 遍历 就是 对 图 中的 结点 进行遍历 , 遍历 结点 有如下两种策略...: 深度优先搜索 DFS 广度优先搜索 BFS 2、深度优先搜索基本思想 " 深度优先搜索 " 英文名称是 Depth First Search , 简称 DFS ; DFS 基本思想 : 访问第一个邻接结点...邻接结点 进行 横向遍历 ; 递归过程 : 上述 DFS , 每次访问 起始点 的 第一个邻接结点 后 , 又将 该 第一个邻接结点 作为 新的起始点 继续向下访问 , 该过程是一个递归过程 ; 3、深度优先搜索算法步骤...深度优先搜索算法步骤 : ① 访问初始结点 : 访问 初始结点 v , 并将该 初始结点 v 标记为 " 已访问 " ; ② 查找邻接节点 : 查找 初始结点 v 的 第一个 邻接节点 w ; ③ 邻接节点是否存在

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数码问题高效算法-HDU 1043

数码问题是bfs中的经典问题,经常也会遇到与其相似的题目。用到的思想是bfs+hash;主要是由于状态分散,无法直接用一个确定的数表示。所以导致bfs时,无法去判断一个状态是否已经被搜过。...并按照搜索的顺序给每个状态编号(用这个编号代替对应的状态,与状态一一对应,为了求d[]),将所有的状态存起来,供hash查找。 值得注意的是,数码问题的状态正好是所有的全排列(9!)...这样的一一对应,可以做到当给定一个状态时,就能过直接计算出这个状态对应的编号,这样就可以直接用一个数组标记这个状态是否被搜索过,就不需要利用哈希技术来查找这个状态是否已经被搜过。...k++; } } ans += k * fac[8 - i]; } return ans; } //广度优先搜索...'; if (i == 3)step_set[next.child].dir = 'd'; //每次前进则放进队列(广度优先搜索

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算法06-搜索算法-广度优先搜索

参考: 【算法设计】用C++类和队列实现图搜索的广度优先遍历算法 C/C++ 之 广度优先搜索 算法讲解之广度优先搜索 总结 本系列为C++算法学习系列,会介绍 算法概念与描述,入门算法,基础算法,数值处理算法...本文为搜索算法部分。 大纲要求 【 5 】深度优先搜索 【 5 】广度优先搜索 搜索算法-广度优先搜索 广度优先搜索(Breadth-First Search),又称作宽度优先搜索。...广度优先搜索算法(又称宽度优先搜索)是最简便的图的搜索算法之一,这一算法也是很多重要的图的算法的原型。Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。...-广度优先搜索 在深度优先搜索算法中,是深度越大的结点越先得到扩展。...如果在搜索中把算法改为按结点的层次进行搜索,本层的结点没有搜索处理完时,不能对下层结点进行处理,即深度越小的结点越先得到扩展,也就是说先产生的结点先得以扩展处理,这种搜索算法称为广度优先搜索法。

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算法06-搜索算法-深度优先搜索

总结 本系列为C++算法学习系列,会介绍 算法概念与描述,入门算法,基础算法,数值处理算法,排序算法搜索算法,图论算法, 动态规划等相关内容。本文为搜索算法部分。...大纲要求 【 5 】深度优先搜索 【 5 】广度优先搜索 搜索算法-深度优先搜索 例1:全排列 现假设有n个整数,分别是1~n,现在将这n个数进行排列,每一个整数只能并且一定要出现一次,求它们的全排列...'; dfs(0); return 0; } //dfs与递归类似 搜索算法-广度优先搜索 在深度优先搜索算法中,是深度越大的结点越先得到扩展。...如果在搜索中把算法改为按结点的层次进行搜索,本层的结点没有搜索处理完时,不能对下层结点进行处理,即深度越小的结点越先得到扩展,也就是说先产生的结点先得以扩展处理,这种搜索算法称为广度优先搜索法。

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Python算法——广度优先搜索

Python中的广度优先搜索算法详解 广度优先搜索(Breadth-First Search,BFS)是一种用于遍历或搜索树、图等数据结构的算法。...广度优先搜索的原理 广度优先搜索的核心思想是通过队列来实现层次遍历。其主要步骤如下: 将起始节点加入队列。 从队列中取出一个节点,访问该节点。 将该节点的所有未访问过的邻居节点加入队列。...以下是广度优先搜索的Python实现: from collections import deque class Graph: def __init__(self): self.graph...'E']) g.add_edge('C', ['A', 'D']) g.add_edge('D', ['B', 'C']) g.add_edge('E', ['B']) 从起始节点’A’开始进行广度优先搜索...广度优先搜索是一种强大而常用的算法,对于解决与图或树相关的问题非常有帮助。通过理解BFS的原理和实现,您将能够更好地应用该算法解决实际问题。

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java算法刷题02——深度优先搜索与广度优先搜索

如果可以用这样的逻辑去思考递归算法,后续做题就更加简单了。 除了深度优先搜索遍历,广度优先搜索也常常应用于树和图的算法问题。先来实现两个简单的题目。...示例: 二叉树:[3,9,20,null,null,15,7], 返回其层序遍历结果: [ [3], [9,20], [15,7] ] 分析:不妨使用广度优先搜索,借助队列先进先出的特点实现...那么问题就被简化了,因为我们可以通过深度优先搜索或者广度优先搜索来找到与四周相连接的o。...如何进行遍历搜索呢?可以利用i,j的增减实现,具体的实现过程参考下面代码。...2.dfs算法 而dfs算法也很简单,分为四个个组成: 1.退出条件:越界(二叉树中是节点为null)或者不符合判断条件(非o) 2.核心操作,可能是输出,可能是改值,本题中就是改值 3.递归进行

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Python算法——深度优先搜索(DFS)

Python中的深度优先搜索算法详解 深度优先搜索(Depth-First Search,DFS)是一种遍历或搜索树、图等数据结构的算法。...深度优先搜索的原理 深度优先搜索的核心思想是通过递归或使用栈来遍历图或树的节点。其主要步骤如下: 从起始节点开始,访问该节点。 对当前节点的所有未访问过的邻居节点进行深度优先搜索。...以下是深度优先搜索的Python实现: class Graph: def __init__(self): self.graph = {} def add_edge(self...在实际应用中,深度优先搜索常用于解决与图或树相关的问题,如查找路径、拓扑排序、连通性检测等。 深度优先搜索是一种简单而强大的算法,可以适用于各种场景。...通过理解DFS的原理和实现,您将能够更好地利用该算法解决实际问题。

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广度优先搜索算法(go)

广度优先搜索算法(Breadth First Search,缩写为BFS),又译作宽度优先搜索,或横向优先搜索,是一种图形搜索算法。简单的说,广度优先搜索算法是从根节点开始,沿着树的宽度遍历树的节点。...如果所有节点均被访问,则算法中止。借助广度优先搜索算法,可以让你找出两样东西之间的最短距离。 本文通过go语言实现广度优先搜索算法,使用该算法从朋友圈中找出关系最近的售货员朋友。...其次,传递创建的朋友圈给breadthFirstSearch函数,该函数是广度优先搜索算法的具体实现,在函数内部,首先取出you的所有朋友,如果朋友数为0,查找失败,返回false。...因为这里的朋友名字是按字母顺序排序,所以优先查找了bob的朋友,而不是claire的朋友,即peggy是朋友圈中距离you最近的售货员朋友。...*/ 参考: 《算法图解》 wiki:广度优先搜索

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Astar算法解决数码问题Python实现(GUI)

简介 数码问题:在3*3的方格棋盘上,摆放着1到8这数码,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。...状态图搜索搜索树:搜索过程中经过的节点和边按原图的连接关系构成一个树型的有向图,称为搜索树。...搜索方式 树式搜索:记录搜索过程中所经过的所有节点和边 路径的获得 树式搜索:反向求解 树式搜索算法: 步1 把初始节点放入OPEN表; 步2 检查OPEN表,若为空,则问题无解,退出; 步3 移出...使用一种启发式搜索方法(A算法)编程求解数码问题(初始状态任选,并对实验结果进行分析得出合理的结论。 流程图 ?...self.gltMain) # 设置宽和高 self.setFixedSize(400, 400) # 设置标题 self.setWindowTitle('数码问题

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