人工智能A星算法解决八数码难题程序代码

#include "Stdio.h"

#include "Conio.h"

#include "stdlib.h"

#include "math.h"

void Copy_node(struct node *p1,struct node *p2);

void Calculate_f(int deepth,struct node *p);

void Add_to_open(struct node *p);

void Add_to_closed(struct node *p);

void Remove_p(struct node *name,struct node *p);

int Test_A_B(struct node *p1,struct node *p2);

struct node * Search_A(struct node *name,struct node *temp);

void Print_result(struct node *p);

struct node // 定义8数码的节点状态

{

int s[3][3]; //当前8数码的状态

int i_0; //当前空格所在行号

int j_0; //当前空格所在列号

int f; //当前代价值

int d; //当前节点深度

int h; //启发信息，采用数码"不在位"距离和

struct node *father; //指向解路径上该节点的父节点

struct node *next; //指向所在open或closed表中的下一个元素

} ;

struct node s_0={{2,8,3,1,6,4,7,0,5},2,1,0,0,0,NULL,NULL}; //定义初始状态

struct node s_g={{1,2,3,8,0,4,7,6,5},1,1,0,0,0,NULL,NULL}; //定义目标状态

struct node *open=NULL; //建立open表指针struct node *closed=NULL; //建立closed表指针int sum_node=0; //用于记录扩展节点总数

//***********************************************************

//********************** **********************

//********************** 主函数开始**********************

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void main()

{

int bingo=0; //定义查找成功标志，bingo=1，成功

struct node s; //定义头结点s

struct node *target,*n,*ls,*temp,*same; //定义结构体指针

Copy_node(&s_0,&s); //复制初始状s_0态给头结点s Calculate_f(0,&s); //计算头结点的代价值

Add_to_open(&s); //将头结点s放入open表

while(open!=NULL) //只要open表不为空，进行以下循环

{

n=open; //n指向open表中当前要扩展的元素

ls=open->next;

Add_to_closed(n);

open=ls; //将n指向的节点放入closed表中

if(Test_A_B(n,&s_g)) //当前n指向节点为目标时，跳出程序结束；否则，继续下面的步骤

{

bingo=1;

break;

}

else

if(n->j_0>=1) //空格所在列号不小于1,可左移

{

temp=n->father;

if(temp!=NULL&&temp->i_0==n->i_0&&temp->j_0-1==n->j_0) //新节点与其祖父节点相同

;

else //新节点与其祖父节点不同，或其父节点为起始节点

{

temp=(struct node *)malloc(sizeof(struct node)); //给新节点分配空间

Copy_node(n,temp); //拷贝n指向的节点状态

temp->s[temp->i_0][temp->j_0]=temp->s[temp->i_0][temp->j_0-1]; //空格左移

temp->s[temp->i_0][temp->j_0-1]=0;

temp->j_0--;

temp->d++;

Calculate_f(temp->d,temp); //修改新节点的代价值

temp->father=n; //新节点指向其父节点

if(same=Search_A(closed,temp)) //在closed表中找到与新节点状态相同的节点

{

if(temp->ff) //temp指向的节点,其代价比closed表中相同状态节点代价小，加入open表

{

Remove_p(closed,same); //从closed表中删除与temp指向节点状态相同的节点