C语言实现8数码问题Word文档下载推荐.docx

1、 struct Node * next; struct Node *previous;/保存其父节点 ;int open_N=0; /记录Open列表中节点数目/八数码初始状态int inital_s33= 2,8,3,1,6,4,7,0,5;/八数码目标状态int final_s33= 2,1,6,4,0,8,7,5,3/-/添加节点函数入口，方法：通过插入排序向指定表添加void Add_Node（ struct Node *head, struct Node *p） struct Node *q; if（head-next）/考虑链表为空 q = head-next; if（p-f ne

2、xt-f）/考虑插入的节点值比链表的第一个节点值小 p-next = head- head-next = p; else while（q-next）/考虑插入节点x，形如a= x p-f |q-f = p-f） & （q-f f | q-f）next = q- q- break; q = q- if（q-next = NULL） /考虑插入的节点值比链表最后一个元素的值更大 q- else head-/删除节点函数入口void del_Node（struct Node * head, struct Node *p ） q = head; while（q-next） next = p） q-ne

3、xt = p-next = NULL;next = NULL） return; / free（p）; q = q-/判断两个数组是否相等函数入口int equal（int s133, int s233） int i,j,flag=0; for（i=0; i 3 ; i+） for（j=0; j int flag = 0; while（q） if（equal（q-s,s） flag=1; Old_Node-next = q; return 1; else q = q-flag） return 0;/计算p（n）的函数入口/其中p（n）为放错位的数码与其正确的位置之间距离之和/具体方法：放错位的数

4、码与其正确的位置对应下标差的绝对值之和int wrong_sum（int s33） int i,j,fi,fj,sum=0; for（i=0 ;3; j+） for（fi=0; fi fi+） for（fj=0; fjsij = BESTNODE-sij;/获取空格所在位置 if（BESTNODE-sij = 0）i_0 = i; j_0 = j;break; switch（direction） case 0: if（i_0-1）-1 ） temp = Successor-si_0j_0; Successor-si_0j_0 = Successor-si_0-1j_0;si_0-1j_0 =

5、temp; return 1; else return 0; case 1: if（j_0-1）-1）si_0j_0-1;si_0j_0-1 = temp; case 2: if（ （j_0+1）3）si_0j_0+1;si_0j_0+1 = temp; case 3: if（i_0+1）/输出最佳路径函数入口void print_Path（struct Node * head） struct Node *q, *q1,*p; int i,j,count=1; p = （struct Node *）malloc（sizeof（struct Node）; /通过头插法变更节点输出次序previo

6、us = NULL; q1 = q-previous;previous = p-previous = q; q = q1; q = p- if（q = p-previous）printf（八数码的初始状态：n）; else if（q-previous = NULL）printf（八数码的目标状态： else printf（八数码的中间态%dn,count+）; printf（%4d,q-sij）; if（j = 2）printf（ printf（f=%d, g=%dnnf,q-g）;/A*子算法入口:处理后继结点void sub_A_algorithm（struct Node * Open,

7、struct Node * BESTNODE, struct Node * Closed,struct Node *Successor） struct Node * Old_Node = （struct Node *）malloc（sizeof（struct Node）; Successor-previous = BESTNODE;/建立从successor返回BESTNODE的指针g = BESTNODE-g + 1;/计算后继结点的g值/检查后继结点是否已存在于Open和Closed表中，如果存在：该节点记为old_Node，比较后继结点的g值和表中old_Node节点/g值，前者小代表新

8、的路径比老路径更好，将Old_Node的父节点改为BESTNODE，并修改其f，g值，后者小则什么也不做。/即不存在Open也不存在Closed表则将其加入OPen表，并计算其f值 if（ exit_Node（Open, Successor-s, Old_Node） ） if（Successor-g g）/将Old_Node的父节点改为BESTNODEg = Successor-g;/修改g值f = Old_Node-g + wrong_sum（Old_Node-s）;/修改f值 /排序 del_Node（Open, Old_Node）; Add_Node（Open, Old_Node）; e

9、lse if（ exit_Node（Closed, Successor-s, Old_Node） del_Node（Closed, Old_Node）; Add_Node（Closed, Old_Node）; else f = Successor-g + wrong_sum（Successor- Add_Node（Open, Successor）; open_N+;/A*算法入口/八数码问题的启发函数为：f（n）=d（n）+p（n）/其中A*算法中的g（n）根据具体情况设计为d（n），意为n节点的深度，而h（n）设计为p（n），/意为放错的数码与正确的位置距离之和void A_algorith

10、m（struct Node * Open, struct Node * Closed） /A*算法 int i,j; struct Node * BESTNODE, *inital, * Successor; inital = （struct Node * ）malloc（sizeof（struct Node）; /初始化起始节点 inital-sij = inital_sij; inital-f = wrong_sum（inital_s）;g = 0; Add_Node（Open, inital）;/把初始节点放入OPEN表 open_N+; while（1） if（open_N = 0）p

11、rintf（failure! return; BESTNODE = get_BESTNODE（Open）;/从OPEN表获取f值最小的BESTNODE，将其从OPEN表删除并加入CLOSED表中 del_Node（Open, BESTNODE）; open_N-; Add_Node（Closed, BESTNODE）; if（equal（BESTNODE-s, final_s） /判断BESTNODE是否为目标节点 printf（success! print_Path（BESTNODE）; return; /针对八数码问题，后继结点Successor的扩展方法：空格（二维数组中的0）上下左右移

12、动， /判断每种移动的有效性，有效则转向A*子算法处理后继节点，否则进行下一种移动 else Successor = （struct Node * ）malloc（sizeof（struct Node）; if（get_successor（BESTNODE, 0, Successor）sub_A_algorithm（ Open, BESTNODE, Closed, Successor）; if（get_successor（BESTNODE, 1, Successor）sub_A_algorithm（ Open, BESTNODE, Closed, Successor）; if（get_succ

13、essor（BESTNODE, 2, Successor）sub_A_algorithm（ Open, BESTNODE, Closed, Successor）; if（get_successor（BESTNODE, 3, Successor）sub_A_algorithm（ Open, BESTNODE, Closed, Successor）;/main（）函数入口/定义Open和Closed列表。Open列表：保存待检查节点。Closed列表：保存不需要再检查的节点void main（） struct Node * Open = （struct Node * ）malloc（sizeof（struct Node）; struct Node * Closed = （struct Node * ）malloc（sizeof（struct Node）; Open-next = NULL ; Closed-next =NULL; A_algorithm（Open, Closed）;