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=s2[i][j]){flag=1;break;} if(! flag) return1; elsereturn0; } //------------------------------------------------------------------------ //判断后继节点是否存在于Open或Closed表中函数入口 //------------------------------------------------------------------------ intexit_Node(structNode*head,ints[3][3],structNode*Old_Node) { structNode*q=head->next; intflag=0; while(q) if(equal(q->s,s)){ flag=1; Old_Node->next=q; return1;} elseq=q->next; if(! flag)return0; } //------------------------------------------------------------------------ //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: 放错位的数码与其正确的位置对应下标差的绝对值之和 //------------------------------------------------------------------------ intwrong_sum(ints[3][3]) { inti,j,fi,fj,sum=0; for(i=0;i for(j=0;j { for(fi=0;fi for(fj=0;fj if((final_s[fi][fj]==s[i][j])){ sum+=fabs(i-fi)+fabs(j-fj); break; } } returnsum; } //------------------------------------------------------------------------ //获取后继结点函数入口 //检查空格每种移动的合法性,如果合法则移动空格得到后继结点 //------------------------------------------------------------------------ intget_successor(structNode*BESTNODE,intdirection,structNode*Successor)//扩展BESTNODE,产生其后继结点SUCCESSOR { inti,j,i_0,j_0,temp; for(i=0;i for(j=0;j Successor->s[i][j]=BESTNODE->s[i][j]; //获取空格所在位置 for(i=0;i for(j=0;j if(BESTNODE->s[i][j]==0){i_0=i;j_0=j;break;} switch(direction) { case0: if((i_0-1)>-1){ temp=Successor->s[i_0][j_0]; Successor->s[i_0][j_0]=Successor->s[i_0-1][j_0]; Successor->s[i_0-1][j_0]=temp; return1; } elsereturn0; case1: if((j_0-1)>-1){ temp=Successor->s[i_0][j_0]; Successor->s[i_0][j_0]=Successor->s[i_0][j_0-1]; Successor->s[i_0][j_0-1]=temp; return1; } elsereturn0; case2: if((j_0+1) temp=Successor->s[i_0][j_0]; Successor->s[i_0][j_0]=Successor->s[i_0][j_0+1]; Successor->s[i_0][j_0+1]=temp; return1; } elsereturn0; case3: if((i_0+1) temp=Successor->s[i_0][j_0]; Successor->s[i_0][j_0]=Successor->s[i_0+1][j_0]; Successor->s[i_0+1][j_0]=temp; return1; } elsereturn0; } } //------------------------------------------------------------------------ //从OPen表获取最佳节点函数入口 //------------------------------------------------------------------------ structNode*get_BESTNODE(structNode*Open) { returnOpen->next; } //------------------------------------------------------------------------ //输出最佳路径函数入口 //------------------------------------------------------------------------ voidprint_Path(structNode*head) { structNode*q,*q1,*p; inti,j,count=1; p=(structNode*)malloc(sizeof(structNode)); //通过头插法变更节点输出次序 p->previous=NULL; q=head; while(q) { q1=q->previous; q->previous=p->previous; p->previous=q; q=q1; } q=p->previous; while(q) { if(q==p->previous)printf("八数码的初始状态: \n"); elseif(q->previous==NULL)printf("八数码的目标状态: \n"); elseprintf("八数码的中间态%d\n",count++); for(i=0;i for(j=0;j { printf("%4d",q->s[i][j]); if(j==2)printf("\n"); } printf("f=%d,g=%d\n\n",q->f,q->g); q=q->previous; } } //------------------------------------------------------------------------ //A*子算法入口: 处理后继结点 //------------------------------------------------------------------------ voidsub_A_algorithm(structNode*Open,structNode*BESTNODE,structNode*Closed,structNode*Successor) { structNode*Old_Node=(structNode*)malloc(sizeof(structNode)); Successor->previous=BESTNODE;//建立从successor返回BESTNODE的指针 Successor->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->gg){ Old_Node->next->previous=BESTNODE;//将Old_Node的父节点改为BESTNODE Old_Node->next->g=Successor->g;//修改g值 Old_Node->next->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); } } elseif(exit_Node(Closed,Successor->s,Old_Node)){ if(Successor->gg){ Old_Node->next->previous=BESTNODE; Old_Node->next->g=Successor->g; Old_Node->next->f=Old_Node->g+wrong_sum(Old_Node->s); //排序~~~~~~~~~~~~~~~~~~ del_Node(Closed,Old_Node); Add_Node(Closed,Old_Node); } } else{ Successor->f=Successor->g+wrong_sum(Successor->s); 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 //------------------------------------------------------------------------ voidA_algorithm(structNode*Open,structNode*Closed)//A*算法 { inti,j; structNode*BESTNODE,*inital,*Successor; inital=(structNode*)malloc(sizeof(structNode)); //初始化起始节点 for(i=0;i for(j=0;j inital->s[i][j]=inital_s[i][j]; inital->f=wrong_sum(inital_s); inital->g=0; inital->previous=NULL; inital->next=NULL; Add_Node(Open,inital);//把初始节点放入OPEN表 open_N++; while (1) { if(open_N==0){printf("failure! ");return;} else{ 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! \n"); 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=(structNode*)malloc(sizeof(structNode));Successor->next=NULL; if(get_successor(BESTNODE,0,Successor))sub_A_algorithm(Open,BESTNODE, |
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