参考a*算法核心代码,以8数码问题为例实现a*算法的求解程序,要求设计两种不同

参考A*算法的核心代码如下：

函数 A*搜索(start,goal):

1. 初始化open列表和closed列表
2. 将起始节点start添加到open列表中
3. while open列表非空:
4. 选取open列表中f值最小的节点current
5. 如果current节点是目标节点goal，返回路径
6. 从open列表中移除current节点，将其添加到closed列表中
7. 遍历current节点的所有邻居节点:
8. 如果邻居节点不可通过或者已经在closed列表中，跳过循环
9. 计算邻居节点的g值和h值
10. 如果邻居节点不在open列表中，将其添加到open列表中
11. 否则，如果邻居节点的g值小于open列表中对应节点的g值，更新该节点的g值并更新父节点
12. 返回空路径

对于8数码问题，我们可以把一个3x3的九宫格看作是一个状态节点，每个格子上的数字可以看作是该状态节点的一个属性。问题的目标是找到一条路径，使得初始状态节点通过不断交换空格和数字，达到目标状态。

下面介绍两种不同的实现：

1. 使用哈希表存储状态节点和对应的估价函数值：
- 在A*搜索中，我们可以使用一个哈希表来存储状态节点和对应的估价函数值。
- 初始时，将起始状态节点加入open列表中，并将其对应的估价函数值存入哈希表中。
- 在每一步的循环中，选取open列表中的节点，计算其邻居节点的估价函数值，更新哈希表中的值。
- 当找到目标节点时，根据哈希表的记录逐步回溯得到路径。

2. 使用优先队列存储open列表：
- 在A*搜索中，我们可以使用一个优先队列来存储open列表中的节点。
- 初始时，将起始状态节点加入优先队列中，优先级按照估价函数值的大小排列。
- 在每一步的循环中，选取优先队列中的节点，计算其邻居节点的估价函数值，并将其加入优先队列中。
- 当找到目标节点时，根据节点的父节点逐步回溯得到路径。

无论采用哪种实现方式，A*算法都能够有效地解决8数码问题，并找到最优路径。