启发式搜索算法解决八数码问题(C语言).doc
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1、程序源代码
#include
#include
structnode{
inta[3][3];//用二维数组存放8数码
inthx;//函数h（x）的值，表示与目标状态的差距
structnode*parent;//指向父结点的指针
structnode*next;//指向链表中下一个结点的指针
};
//------------------hx函数-------------------//
inthx（ints[3][3]）
{//函数说明：
计算s与目标状态的差距值
inti,j;
inthx=0;
intsg[3][3]={1,2,3,8,0,4,7,6,5};
for（i=0;i<3;i++）
for（j=0;j<3;j++）
if（s[i][j]!
=sg[i][j]）
hx++;
returnhx;
}
//-------------hx函数end----------------------//
//-------------extend扩展函数----------------//
structnode*extend（node*ex）
{//函数说明：
扩展ex指向的结点，并将扩展所得结点组成一条
//单链表，head指向该链表首结点，并且作为返回值
inti,j,m,n;//循环变量
intt;//临时替换变量
intflag=0;
intx[3][3];//临时存放二维数组
structnode*p,*q,*head;
head=（node*）malloc（sizeof（node））;//head
p=head;
q=head;
head->next=NULL;//初始化
for（i=0;i<3;i++）//找到二维数组中0的位置
{
for（j=0;j<3;j++）
if（ex->a[i][j]==0）
{
flag=1;
break;
}
if（flag==1）
break;
}
for（m=0;m<3;m++）//将ex->a赋给x
for（n=0;n<3;n++）
x[m][n]=ex->a[m][n];
//根据0的位置的不同，对x进行相应的变换
//情况1
if（i-1>=0）
{
t=x[i][j];x[i][j]=x[i-1][j];x[i-1][j]=t;
flag=0;
for（m=0;m<3;m++）//将x赋给a
for（n=0;n<3;n++）
if（x[m][n]==ex->parent->a[m][n]）
flag++;
if（flag!
=9）
{
q=（node*）malloc（sizeof（node））;
for（m=0;m<3;m++）//将x赋给a
for（n=0;n<3;n++）
q->a[m][n]=x[m][n];
q->parent=ex;
q->hx=hx（q->a）;
q->next=NULL;
p->next=q;
p=p->next;
}
}
//情况2
for（m=0;m<3;m++）//将ex->a重新赋给x，即还原x
for（n=0;n<3;n++）
x[m][n]=ex->a[m][n];
if（i+1<=2）
{
t=x[i][j];x[i][j]=x[i+1][j];x[i+1][j]=t;
flag=0;
for（m=0;m<3;m++）
for（n=0;n<3;n++）
if（x[m][n]==ex->parent->a[m][n]）
flag++;
if（flag!
=9）
{
q=（node*）malloc（sizeof（node））;
for（m=0;m<3;m++）//将x赋给a
for（n=0;n<3;n++）
q->a[m][n]=x[m][n];
q->parent=ex;
q->hx=hx（q->a）;
q->next=NULL;
p->next=q;
p=p->next;
}
}
//情况3
for（m=0;m<3;m++）//将ex->a重新赋给x，即还原x
for（n=0;n<3;n++）
x[m][n]=ex->a[m][n];
if（j-1>=0）
{
t=x[i][j];x[i][j]=x[i][j-1];x[i][j-1]=t;
flag=0;
for（m=0;m<3;m++）
for（n=0;n<3;n++）
if（x[m][n]==ex->parent->a[m][n]）
flag++;
if（flag!
=9）
{
q=（node*）malloc（sizeof（node））;
for（m=0;m<3;m++）//将x赋给a
for（n=0;n<3;n++）
q->a[m][n]=x[m][n];
q->parent=ex;
q->hx=hx（q->a）;
q->next=NULL;
p->next=q;
p=p->next;
}
}
//情况4
for（m=0;m<3;m++）//将ex->a重新赋给x，即还原x
for（n=0;n<3;n++）
x[m][n]=ex->a[m][n];
if（j+1<=2）
{
t=x[i][j];x[i][j]=x[i][j+1];x[i][j+1]=t;
flag=0;
for（m=0;m<3;m++）
for（n=0;n<3;n++）
if（x[m][n]==ex->parent->a[m][n]）
flag++;
if（flag!
=9）
{
q=（node*）malloc（sizeof（node））;
for（m=0;m<3;m++）
for（n=0;n<3;n++）
q->a[m][n]=x[m][n];
q->parent=ex;
q->hx=hx（q->a）;
q->next=NULL;
p->next=q;
p=p->next;
}
}
head=head->next;
returnhead;
}
//---------------extend函数end-----------------------//
//----------------insert函数-------------------------//
node*insert（node*open,node*head）
{//函数说明：
将head链表的结点依次插入到open链表相应的位置，
//使open表中的结点按从小到大排序。
函数返回open指针
node*p,*q;//p、q均指向open表中的结点，p指向q所指的前一个结点
inti,j;
intflag=0;
if（open==NULL）//初始状态，open表为空
{//首先将head表第一个结点直接放入open表中
open=head;
q=head;
head=head->next;
q->next=NULL;
//再插入第二个结点
if（head->hxhx）
{//插入到首结点位置
open=head;
head=head->next;
open->next=q;
}
else
{//或者第二个结点的位置
q->next=head;
head=head->next;
q=q->next;
q->next=NULL;
p=open;
}
p=open;
q=open->next;
}//endif
while（head!
=NULL）
{
q=open;
if（head->hxhx）//插入到表头
{
open=head;
head=head->next;
open->next=q;
continue;
}
else{q=q->next;p=open;}//否则，q指像第二个结点，p指向q前一个结点
while（q->next!
=NULL）//将head的一个结点插入到链表中（非表尾的位置）
{
if（q->hxhx）
{
q=q->next;
p=p->next;
}
else
{
p->next=head;
head=head->next;
p->next->next=q;
break;
}
}
if（q->next==NULL）//将head的一个结点插入到表尾
{
if（q->hx>head->hx）
{
p->next=head;
head=head->next;
p->next->next=q;
}
else
{
q->next=head;
head=head->next;
q->next->next=NULL;
}
}//if
}//while
returnopen;
}//insert
//-----------------insert函数end--------------------//
//---
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