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1、实用标准文案实验四:A*算法求解迷宫问题实验一、实验目的熟悉和掌握启发式搜索的定义、估价函数和算法过程,并利用A*算法求解迷宫问题,理解求解流程和搜索顺序。二、实验内容迷宫问题可以表述为:一个二维的网格,0表示点可走,1表示点不可以走,点用(x,y)表示,寻找从某一个给定的起始单元格出发,经由行相邻或列相邻的单元格(可以通过的),最终可以到达目标单元格的、所走过的单元格序列。在任一个单元格中,都只能看到与它邻近的4个单元格(如果位于底边,则只有3个;位于4个角上,则只有2个是否能通过)。A*算法是人工智能中的一种
2、搜索算法,是一种启发式搜索算法,它不需遍历所有节点,只是利用包含问题启发式信息的评价函数对节点进行排序,使搜索方向朝着最有可能找到目标并产生最优解的方向。它的独特之处是检查最短路径中每个可能的节点时引入了全局信息,对当前节点距终点的距离做出估计,并作为评价节点处于最短路线上的可能性的度量。A*算法中引入了评估函数,评估函数为:f(n)=g(n)+h(n)其中:n是搜索中遇到的任意状态。g(n)是从起始状态到n的代价。h(n)是对n到目标状态代价的启发式估计。即评估函数f(n)精彩文档实用标准文案是从初始节点到达节
3、点n处已经付出的代价与节点n到达目标节点的接近程度估价值的总和。这里我们定义n点到目标点的最小实际距离为h(n)*,A*算法要满足的条件为:h(n)<=h(n)*迷宫走的时候只能往上下左右走,每走一步,代价为1,这里我们采用的估价函数为当前节点到目标节点的曼哈顿距离,即:h(n)=
4、end.x–n.x
5、+
6、end.y–n.y
7、这里end表示迷宫的目标点,n表示当前点,很明显这里h(n)<=h(n)*。g(n)容易表示,即每走一步的代价是1,所以利用f(n)=g(n)+h(n)这种策略,我们可以不断地逼近目标点,从
8、而找到问题的解。时间复杂度:m行n列的迷宫矩阵实现算法的时间复杂度为O(m*n).实验结果:精彩文档实用标准文案实验源码:#include#include#includeusingnamespacestd;intdirec[4][2]={{0,1},{-1,0},{0,-1},{1,0}};enumFlag{SEAL,精彩文档实用标准文案OPEN,UNVISITED};typedefstructnode{int_x,_y;//节点坐标(x,y)int_G;//实际
9、已开销Gint_H;//探测将开销Hint_F;//优先级_F=_G+_Hstructnode*pre;//前驱顶点}Queue_Node;typedefstruct{Flagflag;Queue_Node*point;}Seal;classA_Star精彩文档实用标准文案{public://构造函数A_Star(){input();}~A_Star(){for(inti=1;i<=_len;++i){for(intj=1;j<=_wid;++j){if(_seal[i][j].point!=NULL){dele
10、te_seal[i][j].point;}}}for(i=0;i<=_len;++i){精彩文档实用标准文案delete[]_seal[i];delete[]_maze[i];}delete[]_seal;delete[]_maze;}voidinput(){cout<<"输入:迷宫左边长,上边宽!例如:3020"<>_len>>_wid;_seal=newSeal*[_len+1];_maze=newunsignedchar*[_len+1];for(inti=0;i<=_len;++i){
11、_seal[i]=newSeal[_wid+1];_maze[i]=newunsignedchar[_wid+1];}cout<<"从下一行开始输入迷宫信息:"<>_maze[i][j];_seal[i][j].flag=UNVISITED;_seal[i][j].point=NULL;}}cout<<"输入起点坐标,目标点坐标,例如:113020"<>_sx>>_
12、sy>>_ex>>_ey;if(_maze[_sx][_sy]=='1'
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