人工智能八数码难题Word格式.docx
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（2）对所设计的算法采用大O符号进行时间复杂性和空间复杂性分析；
（3）对一般图搜索的技术要点和技术难点进行评述性分析。
程序流程图：
三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等或使用软件）
1台PC及VISUALC++6.0软件
四、实验方法、步骤（或：
程序代码或操作过程）
#include<
stdlib.h>
stdio.h>
typedefstructNode{
intnum[9];
//棋盘状态
intdeepth;
//派生的深度g（n）
intdiffnum;
//不在位的数目h（n）
intvalue;
//耗散值f（n）=g（n）+h（n）
structNode*pre;
structNode*next;
structNode*parent;
}numNode;
//endofstructnumNode
intorigin[9];
//棋盘初始状态
inttarget[9];
//棋盘目标状态
intnumNode_num,total_step;
numNode*open,*close;
//Open表和Close表
numNode*create_numNode（）
{
return（numNode*）malloc（sizeof（numNode））;
}
numNode*open_getfirst（numNode*head）;
//返回第一项，并从Open表中删除
voidopen_insert（numNode*head,numNode*item）;
//向Open表中按序插入新节点
voidclose_append（numNode*head,numNode*item）;
//向Close表中插入新节点
intexpand（numNode*item）;
//扩展节点
intprint_result（numNode*item）;
//打印结果
numNode*copy_numNode（numNode*orgin）;
charisNewNode（numNode*open,numNode*close,intnum[9]）;
//是否在Open表或Close表中
voidprint_num（intnum[9]）;
//打印棋盘状态
intdiff（intnum[9]）;
//求不在位棋子的个数
voidinit（）;
//初始化，获得棋盘初始状态和目标状态
voidswap（int*a,int*b）;
intoperate（intnum[],intop）;
voidfree_list（numNode*head）;
//Name:
主函数
intmain（intargc,char*argv[]）
{//初始化Open表和Close表
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;
//初始化初始节点
p1=create_numNode（）;
p1->
parent=NULL;
deepth=0;
inti=0;
for（i=0;
i<
9;
i++）
{
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;
printf（"
Nosolution!
\n"
）;
}
voidinit（）//初始化
while
（1）
printf（"
八数码程序\n"
---------------------------------------------------------------------\n"
chartemp[10];
请输入初始状态:
"
scanf（"
%s"
&
temp）;
i<
9&
&
temp[i]-'
0'
>
=0&
<
=8;
origin[i]=temp[i]-'
;
\n"
请输入目标状态:
intj=0;
for（j=0;
j<
temp[j]-'
j++）
target[j]=temp[j]-'
system（"
cls"
if（i==9&
j==9）
break;
}//endoffunctioninit
voidopen_insert（numNode*head,numNode*item）
numNode*p,*q;
p=head->
next;
q=head;
while（p!
=NULL&
item->
value>
p->
value）
q=p;
p=p->
q->
next=item;
pre=q;
next=p;
if（p!
pre=item;
}/*-----endoffunctionopen_insert-----*/
numNode*open_getfirst（numNode*head）
numNode*p;
if（head->
next==NULL）
returnNULL;
head->
next=p->
if（p->
next!
=NULL）
next->
pre=head;
pre=NULL;
returnp;
}/*-----endoffunctionopen_getfirst-----*/
voidclose_append（numNode*head,numNode*item）
next=head->
if（item->
next!
=NULL）
}/*-----endoffunctionclose_append-----*/
intexpand（numNode*p1）
numNode*p2;
intop=1;
for（op=1;
op<
=4;
op++）
p2=copy_numNode（p1）;
operate（p2->
num,op）;
if（isNewNode（open,close,p2->
num）=='
N'
）
p2->
parent=p1;
deepth=p1->
deepth+1;
diffnum=diff（p2->
num）;
value=p2->
deepth+p2->
diffnum;
if（p2->
diffnum==0）
total_step=print_result（p2）;
Totalstep:
%d\n"
total_step）;
free_list（open）;
free_list（close）;
return1;
else
numNode_num++;
open_insert（open,p2）;
free（p2）;
return0;
}/*-----endoffunctionexpand-----*/
intoperate（intm[],intop）
intblank;
blank=0;
while（m[blank]!
blank<
9）
++blank;
if（blank==9）
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:
voidswap（int*a,int*b）
intc;
c=*a;
*a=*b;
*b=c;
numNode*
copy_numNode（numNode*origin）
p=create_numNode（）;
deepth=origin->
deepth;
diffnum=origin->
value=origin->
value;
inti;
（p->
num）[i]=（origin->
num）[i];
}/*-----endoffunctioncopy_numNode-----*/
intdiff（intnum[9]）
inti,diffnum=0;
for（i=0;
i++）
if（num[i]!
=target[i]）
diffnum++;
returndiffnum;
}/*-----endoffunctiondiff-----*/
char
isNewNode（numNode*open,numNode*close,intnum[9]）
p=open->
if（p->
num[i]!
=num[i]）
if（i==9）
return'
O'
//Open
p=close->
i++）
C'
//Close
}/*-----endoffunctionisNewNode-----*/
voidfree_list（numNode*head）
q=p->
free（p）;
p=q;
free（head）;
}/*-----endoffunctionfree_list-----*/
voidprint_num（intnum[9]）
{
%d\t"
num[i]）;
if（（i%3）==2）
}/*-----endoffunctionprint_num-----*/
intprint_result（numNode*item）
intstep;
p=item;
step=print_result（p->
parent）;
\nStep%d:
step+1）;
print_num（p->
returnstep+1;
return-1;
五、实验过程原始记录（测试数据、图表、计算等）
输入要解决的数据串213654870
还要输入目标数据串123804765
最后通过20步的广度优先算法排序可得到结果如下：
六、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。
其中，绘制曲线图时必须用计算纸或程序运行结果、改进、收获）
在老师动手给我们编程演示一次后，我多次看过老师的代码，明白其中的流程和思路，用C语言写了一个，和老师的相比相差甚远啊。
我们通过这次实验有效地复习了数据结构的相关的知识，为以后的学习和研究做了先前的准备，这一点非常的开心，但是该问题我们编程还是有一定的困难，需要我们以后多加的复习相关的语言知识，努力的坚强的的编程，多读代码。
由上面的结果,通过和其它的算法比较,我得出了以下结论对广度优先算法进行归纳:
广度优先搜索法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。
但广度优先搜索法的最大问题在于搜索的结点数量太多，因为在广度优先搜索法中，每一个可能扩展出的结点都是搜索的对象。
随着结点在搜索树上的深度增大，搜索的结点数会很快增长，并以指数形式扩张，从而所需的存储空间和搜索花费的时间也会成倍增长。
在进行广度搜索时候，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。
通过上机，我们学到了不少的知识，理论上想的和实际是不一样的，我们要学好人工智能首先要学好数据结构，数据结构和C、C++语言都是一门基础性的课程，需要把理论变为实践，我们一定要把基础打好，几乎每一样与计算机相关的考试都有数据结构，所以更应该好好学习。
上机使我们温故了C++的知识，虽然它有一定的难度，但只要我们用心去做，一定可以做好的，心有多大舞台就有做大。
从此数据结构变得不再那么陌生了，首先从看别人程序到自己尝试着编，然后不断地调整，问同学，网上查，最后终于成功了，但是感觉自己的知识还是很少，需要多加的努力，更加的投入学习，只要用心，人工智能是能学好的。
注：
教师必须按照上述各项内容严格要求，认真批改和评定学生成绩。
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