内容发布更新时间 : 2024/12/26 23:47:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
〈〈人工智能〉〉
题目：15数码问题
实验1： 要求：
采用广度优先算法解决15数码问题，输出扩展结点，步数和最终结果
算法描述：
广度优先搜索,即BFS(Breadth First Search),常常深度优先并列提及。这
是一种相当常用的图算法，其特点是：每次搜索指定点，并将其所有未访问过的近邻加入搜索队列（而深度优先搜索则是栈），循环搜索过程直到队列为空。
广度优先搜索算法的基本思想：从初始状态出发，按照给定的结点产生式规则（算符、结点扩展规则）生产第一层结点，每生成一个结点就检查是不是目标结点，如果是目标结点就搜索结束，如果不是目标结点并且前面没出现过就保存该结点（入队列）；再用产生式规则将所有第一层的结点依次扩展，得到第二层结点，同时检查是否为目标结点，是目标搜索停止，不是并且没出现过保存（入队）；再把第二层的结点按产生规则扩展生产第三层结点，直至找到目标或所有的状态找完但找不到目标（队列空）。
特点：先生成深度为1的所有结点，再生产深度为2的所有结点，依次类推。先横向，再纵向。这种方法找到目标，需要的步数一定最少。
程序算法流程图：
描述：
(1).把起始结点放到OPEN表中。
(2).如果OPEN表是个空表，则没有解，失败退出；否则继续。
(3).把第一个结点从OPEN表中移出，并把它放入CLOSE表的扩展节点表
中。
(4).扩展结点N。如果没有后继结点，则转向步骤（2）。
(5).把N的所有后继结点放到OPEN表的末端，并提供从这些后继结点回
到N的指针。
(6).如果N的任意个后继结点是个目标结点，则找到一个解答，成功退出；
否则转向步骤（2）.
流程图：
起点 把S放入open表 否 Open表是否为空表？ 是 失败 把第一个节点N从open表移出。并把他放入closed表中 扩展N，把它的后继节点放入open表的末端，提供返回到N的指针。 是 是否有任何后继节点为目标节点 成功 否
输入：初始态int A[N][N]={
{1,2,3,4}, {5,10,6,8}, {0,9,7,12}, {13,14,11,15} };
目标状态：int B[N][N]={ {1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12}, {13,14,15,0} };
输出截图：
由于输出的路径节点很多 这里只是显示最终结果和步数。
实验2：
要求：
采用深度优先算法实现15数码问题。
算法描述：
设x是当前被访问顶点，在对x做过访问标记后，选择一条从x出发的
未检测过的边(x，y)。若发现顶点y已访问过，则重新选择另一条从x出发的未检测过的边，否则沿边(x，y)到达未曾访问过的y，对y访问并将其标记为已访问过；然后从y开始搜索，直到搜索完从y出发的所有路径，即访问完所有从y出发可达的顶点之后，才回溯到顶点x，并且再选择一条从x出发的未检测过的边。上述过程直至从x出发的所有边都已检测过为止。此时，若x不是源点，则回溯到在x之前被访问过的顶点；否则图中所有和源点有路径相通的顶点(即从源点可达的所有顶点)都已被访问过，若图G是连通图，则遍历过程结束，否则继续选择一个尚未被访问的顶点作为新源点，进行新的搜索过程。
流程图：
描述：
(1).把起始结点放到OPEN表中。如果此结点为一目标结点，则得到一个解。
(2).如果OPEN表是个空表，则没有解，失败退出；否则继续。 (3).把第一个结点从OPEN表中移出，并把它放入CLOSE表中。
(4).如果结点N的深度等于最大深度，则转向步骤（2）。
(5).扩展结点N,产生其全部后裔，并把它们放入OPEN表的前头。如果没
有后裔，则转向步骤（2）。
(6).如果N的任意个后继结点是个目标结点，则找到一个解答，成功退出；
否则转向步骤（2）.
流程图：
起点 把S放入open表 S是否为目标节点？ 是 否 是 成功 Open表是否为空表？ 失败 把第一个节点N从open表移出。并把他放入closed表中 是 节点N的深度是否等于深度界限 否 扩展N，把它的后继节点放入open表的前头。 否 是否有任何后继节点为目标节点 是 成功
输入：初始态int A[N][N]={
{1,2,3,4}, {5,10,6,8}, {0,9,7,12}, {13,14,11,15} };
目标状态：int B[N][N]={ {1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12}, {13,14,15,0} };
输出截图：
由于输出的路径节点很多 这里只是显示最终结果和步数
实验3：
要求：
采用启发式的A星算法实现15数码问题。 算法描述：
启发式搜索算法A，一般简称为A算法，是一种典型的启发式搜索算法。其