用A*算法解决八代码问题的程序python

时间: 2024-05-14 21:18:17 浏览: 142
以下是使用A*算法解决八数码问题的Python程序: ```python from queue import PriorityQueue class Board: def __init__(self, board, moves=0, goal=None): self.board = board self.moves = moves self.goal = goal @property def heuristic(self): return sum(abs(b%3 - g%3) + abs(b//3 - g//3) for b, g in ((self.board.index(i), self.goal.index(i)) for i in range(1, 9))) @property def solved(self): return self.board == self.goal def neighbors(self): board = self.board i = board.index(0) if i in (3, 4, 5, 6, 7, 8): b = Board(list(board)) b.board[i], b.board[i-3] = b.board[i-3], b.board[i] yield b if i in (0, 1, 2, 3, 4, 5): b = Board(list(board)) b.board[i], b.board[i+3] = b.board[i+3], b.board[i] yield b if i in (1, 2, 4, 5, 7, 8): b = Board(list(board)) b.board[i], b.board[i-1] = b.board[i-1], b.board[i] yield b if i in (0, 1, 3, 4, 6, 7): b = Board(list(board)) b.board[i], b.board[i+1] = b.board[i+1], b.board[i] yield b def __lt__(self, other): return self.heuristic + self.moves < other.heuristic + other.moves def __eq__(self, other): return self.board == other.board def solve(initial_board): queue = PriorityQueue() queue.put(Board(initial_board)) moves = 0 visited = set() while not queue.empty(): board = queue.get() if board.solved: return board.moves visited.add(board) for neighbor in board.neighbors(): if neighbor not in visited: neighbor.moves = board.moves + 1 queue.put(neighbor) raise ValueError('No solution found') if __name__ == '__main__': puzzle = [1, 2, 3, 0, 4, 6, 7, 5, 8] print(solve(puzzle)) ``` 在这个程序中, `Board` 类表示一个八数码状态,并且包含了它的当前状态和目标状态、移动步数、以及启发式估计值。 `heuristic` 属性使用曼哈顿距离来计算当前状态和目标状态之间的距离。 `solved` 属性检查当前状态是否已经与目标状态匹配。 `neighbors` 方法返回所有可能的移动。 `solve` 函数使用优先级队列来实现 A* 算法搜索。程序的输出将是解决这个问题所需的最少移动步数。
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