大工20春《人工智能》大作业题目及要求Word格式.docx
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大工20春《人工智能》大作业题目及要求Word格式.docx
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1)生成一个只包含开始节点n0的搜索图G,把n0放在一个叫OPEN的列表上。
2)生成一个列表CLOSED,它的初始值为空。
3)如果OPEN表为空,则失败退出。
4)选择OPEN上的第一个节点,把它从OPEN中移入CLPSED,称该节点为n。
5)如果n是目标节点,顺着G中,从n到n0的指针找到一条路径,获得解决方案,成功退出(该指针定义了一个搜索树,在第7步建立)。
6)扩展节点n,生成其后继结点集M,在G中,n的祖先不能在M中。
在G中安置M的成员,使他们成为n的后继。
7)从M的每一个不在G中的成员建立一个指向n的指针(例如,既不在OPEN中,也不在CLOSED中)。
把M1的这些成员加到OPEN中。
对M的每一个已在OPEN中或CLOSED中的成员m,如果到目前为止找到的到达m的最好路径通过n,就把它的指针指向n。
对已在CLOSED中的M的每一个成员,重定向它在G中的每一个后继,以使它们顺着到目前为止发现的最好路径指向它们的祖先。
8)按递增f*值,重排OPEN(相同最小f*值可根据搜索树中的最深节点来解决)。
9)返回第3步。
在第7步中,如果搜索过程发现一条路径到达一个节点的代价比现存的路径代价低,就要重定向指向该节点的指针。
已经在CLOSED中的节点子孙的重定向保存了后面的搜索结果,但是可能需要指数级的计算代价。
二、算法程序框图
三、程序代码
#include<
iostream>
ctime>
vector>
usingnamespacestd;
constintROW=3;
//行数
constintCOL=3;
//列数
constintMAXDISTANCE=10000;
//最多可以有的表的数目
constintMAXNUM=10000;
typedefstruct_Node{
intdigit[ROW][COL];
intdist;
//一个表和目的表的距离
intdep;
//t深度
intindex;
//节点的位置
}Node;
Nodesrc,dest;
//父节表目的表
vector<
Node>
node_v;
//存储节点
boolisEmptyOfOPEN()//open表是否为空
{
for(inti=0;
i<
node_v.size();
i++){
if(node_v[i].dist!
=MAXNUM)
returnfalse;
}
returntrue;
boolisEqual(intindex,intdigit[][COL])//判断这个最优的节点是否和目的节点一样
ROW;
i++)
for(intj=0;
j<
COL;
j++){
if(node_v[index].digit[i][j]!
=digit[i][j])
ostream&
operator<
<
(ostream&
os,Node&
node)
j++)
os<
node.digit[i][j]<
'
;
endl;
returnos;
voidPrintSteps(intindex,vector<
&
rstep_v)//输出每一个遍历的节点深度遍历
rstep_v.push_back(node_v[index]);
index=node_v[index].index;
while(index!
=0)
for(inti=rstep_v.size()-1;
i>
=0;
i--)//输出每一步的探索过程
cout<
"
Step"
<
rstep_v.size()-i
endl<
rstep_v[i]<
voidSwap(int&
a,int&
b)
intt;
t=a;
a=b;
b=t;
voidAssign(Node&
node,intindex)
node.digit[i][j]=node_v[index].digit[i][j];
intGetMinNode()//找到最小的节点的位置即最优节点
intdist=MAXNUM;
intloc;
//thelocationofminimizenode
if(node_v[i].dist==MAXNUM)
continue;
elseif((node_v[i].dist+node_v[i].dep)<
dist){
loc=i;
dist=node_v[i].dist+node_v[i].dep;
returnloc;
boolisExpandable(Node&
if(isEqual(i,node.digit))
intDistance(Node&
node,intdigit[][COL])
intdistance=0;
boolflag=false;
for(inti=0;
for(intk=0;
k<
k++){
for(intl=0;
l<
l++){
if(node.digit[i][j]==digit[k][l]){
distance+=abs(i-k)+abs(j-l);
flag=true;
break;
else
flag=false;
if(flag)
returndistance;
intMinDistance(inta,intb)
return(a<
b?
a:
b);
voidProcessNode(intindex)
intx,y;
boolflag;
if(node_v[index].digit[i][j]==0)
x=i;
y=j;
elseflag=false;
if(flag)
Nodenode_up;
Assign(node_up,index);
//向上扩展的节点
intdist_up=MAXDISTANCE;
if(x>
0)
Swap(node_up.digit[x][y],node_up.digit[x-1][y]);
if(isExpandable(node_up))
dist_up=Distance(node_up,dest.digit);
node_up.index=index;
node_up.dist=dist_up;
node_up.dep=node_v[index].dep+1;
node_v.push_back(node_up);
Nodenode_down;
Assign(node_down,index);
//向下扩展的节点
intdist_down=MAXDISTANCE;
if(x<
2)
Swap(node_down.digit[x][y],node_down.digit[x+
1][y]);
if(isExpandable(node_down))
dist_down=Distance(node_down,dest.digit);
node_down.index=index;
node_down.dist=dist_down;
node_down.dep=node_v[index].dep+1;
node_v.push_back(node_down);
Nodenode_left;
Assign(node_left,index);
//向左扩展的节点
intdist_left=MAXDISTANCE;
if(y>
Swap(node_left.digit[x][y],node_left.digit[x][y-1]);
if(isExpandable(node_left))
dist_left=Distance(node_left,dest.digit);
node_left.index=index;
node_left.dist=dist_left;
node_left.dep=node_v[index].dep+1;
node_v.push_back(node_left);
Nodenode_right;
Assign(node_right,index);
//向右扩展的节点
intdist_right=MAXDISTANCE;
if(y<
Swap(node_right.digit[x][y],node_right.digit[x][y+1]);
if(isExpandable(node_right))
dist_right=Distance(node_right,dest.digit);
node_right.index
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