A 啟發式搜尋 八數碼問題

2021-09-30 01:33:57 字數 4360 閱讀 3549

a*啟發式搜尋

#include

"iostream"

#include

"stdlib.h"

#include

"conio.h"

#include

#include

#define size 3

using

namespace std;

//定義二維陣列來儲存資料表示某乙個特定狀態

typedef

int status[size]

[size]

;//地圖

struct springlink;

clock_t start,end;

//定義狀態圖中的結點資料結構

typedef

struct node

nnode ,

*pnode;

//定義儲存指向結點後繼結點的指標的位址

typedef

struct springlink

splink ,

*psplink;

pnode open;

pnode closed;

//開始狀態與目標狀態

status startt =

; status target =

;//初始化乙個空鍊錶

void

initlink

(pnode &head)

//判斷鍊錶是否為空

bool

isempty

(pnode head)

//從鍊錶中拿出乙個資料

void

popnode

(pnode &head , pnode &fnode)

fnode = head-

>next;

head-

>next = head-

>next-

>next;

fnode-

>next =

null;}

//向結點的最終後繼結點鍊錶中新增新的子結點

void

addspringnode

(pnode &head , pnode newdata)

//釋放狀態圖中存放結點後繼結點位址的空間

void

freespringlink

(psplink &head)

}//釋放open表與closed表中的資源

void

freelink

(pnode &head)

}//向普通鍊錶中新增乙個結點

void

addnode

(pnode &head , pnode &newnode)

//向非遞減排列的鍊錶中新增乙個結點

void

addascnode

(pnode &head , pnode &newnode)

//上面判斷好位置之後,下面就是簡單的插入了

newnode-

>next = q-

>next;

q->next = newnode;

}//計算結點的h值

intcomputehvalue

(pnode thenode)}}

num = num+

abs(i-a)

+abs

(j-b);}

}return num;

}//計算結點的f,g,h值

void

computeallvalue

(pnode &thenode , pnode parentnode)

//初始化函式,進行演算法初始條件的設定

void

initial()

} start-

>parent =

null

; start-

>child =

null

; start-

>next =

null

;computeallvalue

(start , nullnode)

;//起始結點進入open表

addascnode

(open , start)

;// 按照f值插入

}//將b節點的狀態賦值給a結點

void

statusaeb

(pnode &anode , pnode bnode)}}

//兩個結點是否有相同的狀態

bool

hassamestatus

(pnode anode , pnode bnode)

}return

true;}

//結點與其祖先結點是否有相同的狀態

bool

hasancesamestatus

(pnode originode , pnode ancenode)

return

false;}

//取得方格中空的格仔的位置

void

getposition

(pnode thenode ,

int&row ,

int&col)}}

}//交換兩個數字的值

void

changeab

(int

&a ,

int&b)

//檢查相應的狀態是否在某乙個鍊錶中

bool

inlink

(pnode spcinode , pnode thelink , pnode &thenodelink , pnode &prenode)

prenode = thelink;

thelink = thelink-

>next;

}return

false;}

//產生結點的後繼結點(與祖先狀態不同)鍊錶

void

springlink

(pnode thenode , pnode &spring)

else

}//空的格仔左邊的格仔向右移動

if(col !=0)

else

}//空的格仔上邊的格仔向下移動

if(row !=0)

else

}//空的格仔下邊的格仔向上移動

if(row !=2)

else}}

//輸出給定結點的狀態

void

outputstatus

(pnode stat)

cout << endl;}}

//輸出最佳的路徑

void

outputbestroad

(pnode goal)

cout <<

"第"<< deepnum--

<<

"層的狀態:"

<< endl;

outputstatus

(goal);}

void

astar()

//產生當前檢測結點的後繼(與祖先不同)結點列表,產生的後繼結點的parent屬性指向當前檢測的結點

springlink

(tmpnode , spring)

;//遍歷檢測結點的後繼結點鍊錶

while(!

isempty

(spring)

)free

(tmplnode);}

//狀態在closed表中已經存在

elseif(

inlink

(tmplnode , closed , tmpchartnode , theprenode)

)free

(tmplnode);}

//新的狀態即此狀態既不在open表中也不在closed表中

else

}}

end=

clock()

;double endtime=

(double

)(end-start)

/clocks_per_sec;

cout<<

"total time:"

<1000

<<

"ms"

//目標可達的話,輸出最佳的路徑

if(getgoal)

//釋放結點所佔的記憶體

freelink

(open)

;freelink

(closed);}

intmain()

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