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图搜索算法理论基础
图搜索算法的理论基础
朱全民
图搜索策略
综合数据库
与问题相关的所有数据元素构成的集合 ,用来表述问题
状态或有关事实 。
产生式规则
构建了综合数据库以后 ,还需要研究问题的移动规则,
称为产生式规则 。
搜索策略
搜索策略的实质是确定如何选取规则的方式 。有两种基
本方式 :一种是不考虑给定问题所具有的特定知识,系
统根据事先确定好某种固定顺序 ,依次调用规则或随机
调用规则 ,这实际上是盲目搜索的方法。另一种是考虑
问题领域可应用的知识,动态地确定规则的排列次序,
优先调用较合适的规则使用 ,这就是通常所说的启发式
搜索策略 。
一些基本概念
节点 :记录扩展的状态。
1 根节点
弧/边:记录扩展的路径 。
搜索树 :描述搜索扩展的
整个过程 。 2 3
节点的耗散值 叶子节点
4,5,6,7,8
令C(i,j)为从节点n 到n 的这
i j
段路径 (或者弧)的耗散 4 5 6 7
值,一条路径的耗散值就等
于连接这条路径各节点间
所有弧的耗散值总和 。可 8
以用递归公式描述如下: 搜索树
C(n ,t)= C(n , n )+ C(n , t)
i i j j
八数码问题
在3*3组成的九宫格棋盘上 ,摆有八个将牌,每一个将牌
都刻有1—8中的某一个数码。棋盘中留有一个空格,允许
其周围的某一个将牌向空格中移动 ,如右图所示。这样通
过移动将牌就可以不断改变的布局结构 ,给出一个初始布
局(称初始状态 )和一个目标布局 (称目标状态),问如
何移动将牌,才能实现从初始状态到目标状态的转换。
综合数据库
{P },其中1=x,y=3,P ∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8},且P 互不相等
xy xy xy
用Pascal语言描述如下:
type
T8no = array[1..3,1..3]of integer; {棋盘状态 }
TList = record {描述一个节点}
Father : integer; {父指针}
dep : byte; {深度}
x , y : byte; {空格的位置}
state : T8no;
end;
const
Max=10000;
var
s, t : T8no; {s为初始状态,t为目标状态}
List : array[0..max] of TList; {综合数据库 }
产生式规则
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