人工智能基础大作业----八数码难题一、实验名称八数码难题的启发式搜索二、实验目的八数码问题：在3×3的方格棋盘上,摆放着1到8这八个数码，有1个方格是空的，其初始状态如图１所示,要求对空格执行空格左移、空格右移、空格上移和空格下移这四个操作使得棋盘从初始状态到目标状态。要求：1．熟悉人工智能系统中的问题求解过程；2.熟悉状态空间的启发式搜索算法的应用;3．熟悉对八数码问题的建模、求解及编程语言的应用。三、实验设备及软件环境1.实验编程工具：VＣ+＋６.０2.实验环境:Wｉｎdｏwｓ7６4位四、实验方法：启发式搜索1.算法描述1.将S放入opｅｎ表,计算估价函数f（ｓ)2.判断open表是否为空,若为空则搜索失败,否则，将opｅn表中的第一个元素加入cｌose表并对其进行扩展（每次扩展后加入oｐen表中的元素按照代价的大小从小到大排序，找到代价最小的节点进行扩展）注：代价的计算公式f（n)=d(ｎ)+w(ｎ).其中f（n)为总代价，d(n)为节点的度，ｗ(n)用来计算节点中错放棋子的个数。判断i是否为目标节点,是则成功,否则拓展i,计算后续节点f(j),利用f(ｊ)对opｅn表重新排序2.算法流程图:3.程序源代码：#inclｕde#ｉnclｕdｅ＜mａlloc.h＞#ｉncluｄetyｐｅｄefstrucｔｎoｄe{iｎti,ｃost，degree,ｅxp,ｆathｅr;intａ[３］[3];ﻩｓtructnode＊bｅf,*laｔｅ;ﻩstructnｏde＊ｓｏn;}treenodｅ;ｉntfｌag＝０，cｏunt=１，nｕm=0,i=０；voｉｄset(ｔreenode*s);voidcｐynode(treenoｄe*ｓ１,treｅnode*s２);ｖoidadd1(tｒｅeｎoｄe*ｓ,tｒeenｏｄe*opｅn)；voｉdadjｕst1(tｒeｅnodｅ*ｃlosｅ);voｉdjｓcｏst(trｅeｎode＊s)；voidtiaｏzｈeng(tｒｅeｎoｄe*ｏpen)；ｖoｉdsｏｒtoｐen(ｔreenodｅ*oｐen);ｉntteｓt(treenode*s1,treenoｄｅ*s２);vｏidpｏsｉtｉon(ｔrｅenodｅ*ｓ,ｔreenode*open,treenode*close,trｅenｏde＊s１）;ｖoiｄprintsｔr(tｒeenodｅ＊oｐｅn);inｔｓearch(treenoｄe*s1,ｔreeｎｏde*ｓ2);voiｄinｐut（treenｏde*s)；intcmpｎodｅ(treenode＊s1,tｒeenodｅ*ｓ2);voidpriｎt（treｅnoｄｅ*s);ｖoｉdａdｄ（trｅｅnｏde*s，treenｏde*cｌose);voidxuhaｏ(treｅｎoｄe*s）;ｖoidextend(treeｎode*r１，ｔreenode*s，treenode＊ｓ1,tｒeeｎode*open,tｒeenodｅ*ｃlｏｓe);voｉdmain(){ﻩｔreenodｅ*s０，＊s1,*s；ｔrｅeｎode*oｐeｎ,＊ｃｌose,*ｏpend,＊cｌoｓeｄ；ﻩｏpen=(trｅｅnｏde＊)malloc(sｉzeof（ｔreenｏde)）；ﻩclｏse=(trｅｅnｏｄe*）ｍalｌoc(siｚｅoｆ(tｒｅenoｄe));ｏｐen->lａtｅ＝ＮULL；cloｓｅ－>late＝NUＬL；opｅnｄ=ｏpen;ﻩcｌｏseｄ=ｃlose；s0＝(ｔｒｅｅnoｄe＊）mａllｏc（ｓiｚeoｆ(trｅenoｄe));set（s0);ﻩs1=（tｒeｅnode*）malloc（sｉzeoｆ(ｔreeｎｏde));set(s1);ﻩprintf（"请输入八数码的初始状态：(以空格为分隔）\n＂)；ﻩｉnｐut(ｓ０）;ﻩpriｎｔf（＂请输入八数码的目标状态:(以空格为分隔)\ｎ");ﻩｉｎput(ｓ１）;xuｈａｏ(ｓ0);ﻩaｄd(s０，ｏpｅnd）;ﻩﻩwhｉle(oｐen->lａｔe!=NULL＆&flag==０）{ﻩs=(trｅｅnoｄe*）malloc(sｉzeoｆ(treｅnode）)；cpynode(s,ｏpen－>late）;ﻩopen＝open->lａte;ﻩadd(s，ｃlｏse);ﻩiｆ(tｅｓｔ（s，s1)==0)｛ﻩﻩflａg=1;}ﻩelse{ﻩﻩｐosition(s,opｅn,clｏse,s1)；sortopen(oｐen);ﻩ};};ﻩif（opｅn->ｌatｅ!=ＮＵLL）{ﻩpriｎtｆ（＂搜索过程如下：＼n＂);adjust1(close);ﻩprintｓｔr(cｌose）;ﻩpｒiｎtｆ（"\ｎ％d步,%d个节点＼ｎ",num，ｃouｎt);}ｅｌse{printf("查找错误!\n");}；｝voiｄseｔ（treｅnoｄe*s)｛ﻩs->ｉ=i;ｓ-＞ｆather=０;ﻩs->ｄegrｅe=0；s->bｅf=NＵLL;s->ｓon=NULL;s－>late=NULL；}；voiｄｉnpuｔ(treｅnodｅ＊s){ﻩiｎtｊ,k;ﻩfoｒ（j=０;ｊ<3;j+＋)ﻩfor(k=0;k<3;ｋ＋+）ﻩﻩｓcanf("%d",&s->a[j][k]);};iｎtcmpnoｄe(ｔｒｅeｎoｄｅ＊ｓ1,ｔrｅenode*s２){iｎtj,k;ﻩfor（ｊ=0;j<3；j++)ｆｏr（k=0;k<3；k＋+){ﻩﻩif(s1－>a[ｊ]［k]！＝s２-＞a［j］[k])ﻩﻩreturn0;}；ﻩｒeｔuｒn...
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