给一个可实现选择性搜索算法的python代码,并给出所需材料
时间: 2024-02-04 14:04:21 浏览: 82
以下是一个简单的A*算法的Python实现,需要提供起点、终点、启发式函数和边界函数:
```python
import heapq
def AStarSearch(start, goal, h_func, boundary_func):
open_list = []
closed_list = set()
heapq.heappush(open_list, (0, start))
while open_list:
f, node = heapq.heappop(open_list)
if node == goal:
return node
closed_list.add(node)
for successor in node.successors():
if successor in closed_list:
continue
g_new = node.g + node.cost(successor)
if boundary_func(successor) and (successor not in open_list or g_new < successor.g):
successor.g = g_new
successor.h = h_func(successor, goal)
successor.f = successor.g + successor.h
successor.parent = node
if successor not in open_list:
heapq.heappush(open_list, (successor.f, successor))
return None
```
其中,`start`和`goal`为起点和终点,`h_func`为启发式函数,用于计算当前节点到目标节点的估计代价;`boundary_func`为边界函数,用于检查当前节点是否在搜索空间内。此外,节点类需要实现以下方法:
- `successors()`: 返回当前节点的所有后继节点;
- `cost(successor)`: 返回从当前节点到指定后继节点的代价;
- `g`, `h`, `f`: 分别表示从起点到当前节点的实际代价、当前节点到目标节点的估计代价、总代价;
- `parent`: 指向当前节点在搜索树上的父节点。
实现选择性搜索算法的关键在于启发式函数的设计,它需要能够准确地估计每个节点到达目标节点的代价。通常可以根据问题的特点设计启发式函数,例如,在迷宫问题中,可以使用曼哈顿距离或欧几里得距离作为启发式函数;在八数码问题中,可以使用错误放置的棋子数作为启发式函数。此外,边界函数也需要根据问题的特点进行设计,以提高搜索效率。
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