在八数码问题中,如果移动一个将牌的耗散值为将牌的数值,请定义一个启发函数
时间: 2023-06-20 09:06:59 浏览: 253
在八数码问题中,我们可以使用曼哈顿距离作为启发函数。曼哈顿距离是指从当前状态到目标状态每个数字所需要移动的最小步数之和,其中每个数字的移动步数为其到达目标位置的水平和垂直距离之和。
具体实现时,我们可以将每个数字在当前状态与目标状态中的位置坐标相减,然后对所有数字的水平和垂直距离之和进行求和,即可得到曼哈顿距离。在此基础上,将每个将牌的数值作为其对应位置的曼哈顿距离的权重,即可得到移动一个将牌的耗散值。
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在八数码问题中,如果移动一个将牌的耗散值为将牌的数值,请定义一个启发函数并说明该启发函数是否满足 A* 条件。
在八数码问题中,启发函数可以是将当前状态与目标状态之间的曼哈顿距离,即所有将牌到达目标状态所需的最小移动次数之和。具体来说,对于状态中的每个将牌,计算它当前位置到达目标位置所需的水平和竖直移动步数之和,将所有将牌的这个距离求和即为启发函数值。
该启发函数满足A*条件,因为它对于任何状态,启发函数值都不会高于从起始状态到该状态的实际代价。因为每个将牌的移动耗散值为其数值,所以我们可以在任何状态中移动其中一个将牌,将其数值加入到路径代价中,因此曼哈顿距离启发函数不会低估实际代价。同时,曼哈顿距离启发函数是可行的,即它对于任何状态都会返回一个非负的启发函数值。因此,该启发函数满足A*条件。
在八数码问题中,如果移动一个将牌的耗散值为将牌的数值,请定义一个启发函数并说明该启发函数是否满足A*条件。
八数码问题是指一个 3*3 的九宫格中,放置了 1-8 这 8 个数字和一个空格,要求通过移动这些数字,最终使九宫格变为如下形式:
```
1 2 3
4 5 6
7 8 *
```
其中 * 表示空格。在八数码问题中,每个状态都可以用一个 3*3 的矩阵来表示。
对于该问题,一个常用的启发函数是曼哈顿距离。曼哈顿距离指的是当前状态中每个数字距离其目标位置的曼哈顿距离之和。具体地,对于数字 x,其当前位置为 (x_i, x_j),目标位置为 (x_k, x_l),则其曼哈顿距离为 |x_i - x_k| + |x_j - x_l|。
对于移动一个将牌的情况,由于将牌只能在黑白格子中间移动,所以其曼哈顿距离最多只会增加 2。因此,可以将移动一个将牌的操作视为将牌的曼哈顿距离增加 2,而其他数字的曼哈顿距离不变。这样定义的启发函数仍然满足A*条件,即启发函数在估计成本时不能高估实际成本,即它必须是一个实际成本的下界。因为曼哈顿距离是一个下界,所以将牌移动的代价必然不会比这个下界更高,因此该启发函数满足A*条件。
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