人工智能实验报告八数码难题Word格式文档下载.doc
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一、实验内容
八数码难题，问题描述：
在3×
3方格棋盘上，分别放置了标有数字1,2,3,4,5,6,7,8的
八张牌，初始状态S0，目标状态S1如图所示，可以使用的操作有：
空格上移，空格左移，
空格右移，空格下移。
只允许位于空格左，上，右，下方的牌移入空格。
用广度优先搜索
策略寻找从初始状态到目标状态的解路径。
二、实验原理
算法思想：
这是一种盲目搜索算法。
算法主要思想是从初始结点开始依次沿其上下左右四个方向扩展
结点，并逐一检查这些后继结点是否为目标结点，若不等于目标结点则把该后继结点插入到
数组末尾。
然后取数组中未扩展的第一个结点重复以上操作，直到得到目标结点为止或在限
定步数以内未得到解。
广度优先搜索策略数据结构：
voidBfs（）
{
queue<
Map>
Queue;
Queue.push（org）;
HashTable[org.myindex]=-1;
while（NOTQueue.empty（））
{
Mapnode=Queue.front（）;
Queue.pop（）;
for（intk=0;
k<
4;
k++）
{
Maptmp=node;
tmp.position=node.position+derection[k];
if（tmp.position<
0||tmp.position>
8||（k>
1&
&
tmp.position/3!
=node.position/3））
continue;
tmp.myindex=HashValue（node,k）;
if（0!
=HashTable[tmp.myindex]）continue;
tmp.detail[node.position]=tmp.detail[tmp.position];
tmp.detail[tmp.position]=0;
HashTable[tmp.myindex]=node.myindex;
//状态记录到hashtable中
if（node.myindex==EndIndex）return;
Queue.push（tmp）;
}
}
return;
}
三、所用仪器、材料
1台PC及VISUALC++6.0软件
四、实验方法、步骤
源代码见同一文件夹中bashuma.cpp
部分程序代码：
typedefstructNode{
intnum[9];
intdeepth;
intdiffnum;
intvalue;
structNode*pre;
structNode*next;
structNode*parent;
}numNode;
intmain（intargc,char*argv[]）
{
open=create_numNode（）;
close=create_numNode（）;
open->
pre=open->
next=close->
pre=close->
next=NULL;
init（）;
//由用户输入初始和目标状态
numNode*p1;
p1=create_numNode（）;
p1->
parent=NULL;
deepth=0;
inti=0;
for（i=0;
i<
9;
i++）
{
p1->
num[i]=origin[i];
}
open_insert（open,p1）;
numNode_num=1;
p1=open_getfirst（open）;
while（p1!
=NULL）
{
close_append（close,p1）;
if（expand（p1））
returnEXIT_SUCCESS;
p1=open_getfirst（open）;
printf（"
Nosolution!
\n"
）;
returnEXIT_SUCCESS;
}
voidinit（）
while
（1）
printf（"
输入初始状态S0（请从左到右依次输入每行数字，0代表空格）:
chartemp[10];
scanf（"
%s"
&
temp）;
inti=0;
for（i=0;
i<
9&
temp[i]-'
0'
>
=0&
<
=8;
{
origin[i]=temp[i]-'
;
}
请输入目标状态S1:
intj=0;
for（j=0;
j<
temp[j]-'
j++）
{
target[j]=temp[j]-'
system（"
cls"
if（i==9&
j==9）
{
break;
}
intoperate（intm[],intop）
intblank;
blank=0;
while（m[blank]!
blank<
9）
++blank;
if（blank==9）
return1;
switch（op）{
case1:
/*up*/
if（blank>
2）
swap（m+blank,m+blank-3）;
case2:
/*down*/
if（blank<
6）
swap（m+blank,m+blank+3）;
case3:
/*left*/
if（blank!
blank!
=3&
=6）
swap（m+blank,m+blank-1）;
case4:
/*right*/
=2&
=5&
=8）
swap（m+blank,m+blank+1）;
default:
return1;
return0;
}
五、实验过程原始记录
六、实验总结：
人工智能这门课程综合了许多学科的知识，这些知识面十分广，以及它
的应用也是十分广泛的，才刚开始学习的时候就会感觉有点复杂，因为它毕竟
综合了一些我们还没有学过的知识。
通过这次实验，我对八数码难题有了更进
一步的认识，对广度优先搜索策略更加熟悉，广度优先搜索策略在有解的情形
总能保证搜索到最短路经，也就是移动最少步数的路径。
在进行广度优先搜索
时候，将父结点所在的数组索引记录在子结点中了，所以得到目标排列的时
候，我们只要从子结点逆向搜索就可以得到最优搜索路径了。
这次实验还让我对人工智能的应用有了更全面的认识，让我对今后的学习
有了一个更加明确的目标。
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