用盲目搜索技术解决八数码问题

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用盲目搜索技术解决八数码问题

题目

在3×3的棋盘，有八个棋子，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。棋盘上还有一个空格，与空格相邻的棋子可以移到空格中。要解决的问题是：任意给出一个初始状态和一个目标状态，找出一种从初始转变成目标状态的移动棋子步数最少的移动步骤。

算法流程

使用宽度优先搜索

从初始节点开始，向下逐层对节点进形依次扩展，并考察它是否为目标节点，再对下层节点进行扩展（或搜索）之前，必须完成对当层的所有节点的扩展。再搜

索过程中，未扩展节点表OPEN中的节点排序准则是：先进入的节点排在前面，

后进入的节点排在后面。

宽度优先算法如下：

把初始结点S0放入OPEN表中

若OPEN表为空，则搜索失败，问题无解

取OPEN表中最前面的结点N放在CLOSE表中，并冠以顺序编号n

若目标结点，则搜索成功，问题有解N?Sg若N无子结点，则转2

扩展结点N，将其所有子结点配上指向N的放回指针，依次放入OPEN表的尾部，转2

源程序

#include

文档Word

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#include

#include

using namespace std;

const int ROW = 3;//行数

const int COL = 3;//列数

const int MAXDISTANCE = 10000;//最多可以有的表的数目const int MAXNUM = 10000;

typedef struct _Node{

int digit[ROW][COL];

int dist;//distance between one state and the destination 一个表和目的表的距离

int dep; // the depth of node深度

// So the comment function = dist + dep.估价函数值

int index; // point to the location of parent父节点的位置} Node;

Node src, dest;// 父节表目的表

vector node_v; // store the nodes存储节点

文档Word

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bool isEmptyOfOPEN() //open表是否为空

for (int i = 0; i < node_v.size(); i++) {

if (node_v[i].dist != MAXNUM)

return false;

}

return true;

}

bool isEqual(int index,int digit[][COL]) //判断这个最优的节点是否和目的节点一样

{

for (int i = 0; i < ROW; i++)

for (int j = 0; j < COL; j++) {

if (node_v[index].digit[i][j] != digit[i][j])

return false;

}

return true;

}

ostream& operator<<(ostream& os, Node& node)

{

for (int i = 0; i < ROW; i++) {

文档Word

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for (int j = 0; j < COL; j++)

os << node.digit[i][j] << ' ';

os << endl;

}

return os;

}

void PrintSteps(int index, 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)

{

rstep_v.push_back(node_v[index]);

index = node_v[index].index;

}

for (int i=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] << endl;

文档Word

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}

void Swap(int& a, int& b)

{

int t;

t = a;

a = b;

b = t;

}

void Assign(Node& node, int index)

{

for (int i = 0; i < ROW; i++)

for (int j = 0; j < COL; j++)

node.digit[i][j] = node_v[index].digit[i][j];

}

int GetMinNode() //找到最小的节点的位置即最优节点{

int dist = MAXNUM;

int loc; // the location of minimize node