采用 A *算法时,在任一条搜索路径上 f 函数是否一定单调上升?试举例加以说明。

时间: 2024-01-22 09:17:45 浏览: 23
A*算法中的f函数是估价函数,用于估算从起点到终点的总代价。f函数通常由两部分组成:g函数和h函数,其中g函数表示从起点到当前节点的代价,h函数表示从当前节点到终点的估计代价。在A*算法中,f函数的值越小,说明当前节点越优秀,应该优先考虑。 在一般情况下,A*算法中的f函数不一定单调上升。因为h函数不一定单调递增,也就是说从起点到当前节点的实际代价g和从当前节点到终点的估计代价h之和,并不一定随着搜索深度的增加而单调递增。因此在搜索过程中,A*算法可能会选择一些代价更高的节点进行扩展。 举个例子,假设有如下图所示的迷宫,其中红色点为起点,绿色点为终点,黑色方块为障碍物。 ``` +---+---+---+---+---+ | s | | | | | +---+---+---+---+---+ | | # | # | | | +---+---+---+---+---+ | | # | # | | | +---+---+---+---+---+ | | | | | | +---+---+---+---+---+ | | | | | e | +---+---+---+---+---+ ``` 假设我们采用曼哈顿距离作为h函数估价,其中从当前节点到目标节点的距离为横向距离和纵向距离之和。在这种情况下,如果我们从起点开始,沿着左边的路径(标记为1),再沿着下面的路径(标记为2)到达终点,那么搜索路径上的f值不是单调递增的。因为在第一步中,从起点到第一个障碍物的实际代价是1,从第一个障碍物到终点的估计代价是6,总代价为7;在第二步中,从第一个障碍物到第二个障碍物的实际代价是2,从第二个障碍物到终点的估计代价是4,总代价是6。因此,在搜索过程中,A*算法可能会优先考虑代价更高的节点,而不是代价更低的节点。

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