按照prolog程序格式编写用状态图搜索思想编辑迷宫问题求解的源程序;

时间: 2024-03-10 12:44:13 浏览: 29
下面是按照Prolog程序格式编写的迷宫问题求解程序,采用状态图搜索思想: ```prolog % 迷宫地图 maze([ [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0], [0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0], [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0], [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0], [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] ]). % 迷宫大小 size(10, 10). % 判断某个位置是否为障碍物 is_obstacle(X, Y) :- maze(M), nth0(Y, M, Row), nth0(X, Row, 1). % 判断某个位置是否已经访问过 has_visited(X, Y, Path) :- member(X, Path), member(Y, Path). % 计算从当前位置到终点的估价函数 hvalue(state(X, Y, _, _, H, _)) :- size(W, H), DX is W - X, DY is H - Y, H is DX + DY. % 根据当前状态生成下一个可能的状态 next_state(state(X, Y, P, C, H, _), state(X1, Y1, [X, Y|P], C1, H1, _, state(X, Y, _, _, _, _))) :- move(X, Y, X1, Y1), \+ is_obstacle(X1, Y1), \+ has_visited(X1, Y1, P), C1 is C + 1, hvalue(state(X1, Y1, _, _, H1, _)). % 移动到下一个位置 move(X, Y, X1, Y1) :- X1 is X + 1, Y1 is Y. % 向右移动 move(X, Y, X1, Y1) :- X1 is X - 1, Y1 is Y. % 向左移动 move(X, Y, X1, Y1) :- X1 is X, Y1 is Y + 1. % 向上移动 move(X, Y, X1, Y1) :- X1 is X, Y1 is Y - 1. % 向下移动 % 初始化状态 init :- size(W, H), retractall(state(_, _, _, _, _, _)), asserta(state(state(1, 1, [], 0, H, H, nil))), search([state(1, 1, [], 0, H, H, nil)], []). % 判断当前状态是否为终止状态 is_goal(state(X, Y, _, _, _, _)) :- size(W, H), X =:= W, Y =:= H. % 扩展状态 expand(State, States) :- findall(State1, next_state(State, State1), States). % 添加状态到open list中 add_to_open(States, Open, Open1) :- append(Open, States, Open2), sort(Open2, Open1, [compare(fvalue)]). % 添加状态到closed list中 add_to_closed(State, Closed, Closed1) :- retract(state(State)), !, asserta(state(State)), Closed1 = Closed. add_to_closed(State, Closed, [State|Closed]) :- asserta(state(State)). % 搜索算法 search([], _) :- !, fail. % open list为空,搜索失败 search([State|_], Path) :- % open list的第一个状态为终止状态,搜索成功 is_goal(State), reverse(Path, Path1), print_path(Path1, State). search([State|Open], Closed) :- % 扩展当前状态 expand(State, States), add_to_open(States, Open, Open1), add_to_closed(State, Closed, Closed1), search(Open1, Closed1). % 打印路径 print_path([], _). print_path([X,Y|Path], State) :- print_path(Path, State1), format("从(~w, ~w)到(~w, ~w),代价为~w\n", [X, Y, State1.x, State1.y, State1.cost]). % 运行程序 :- initialization(init). ``` 在这个程序中,我们将迷宫地图和尺寸的定义放在了外部,通过maze和size两个函数来读取。这样做的好处是可以方便地修改地图和尺寸,而不需要直接修改程序代码。 程序中的搜索算法和状态扩展函数与之前的程序相同,只是将各个部分单独拆成了一个个函数。这样做的好处是可以让程序更加易读和易于维护。

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