python 以重排九宫格/八数码问题为例,采用盲目搜索算法(深度优先或广度优先,二者择其一) 编程求解给定初始状态和目标状态的搜索路径。 在一个3*3的方格棋盘上放置8个标有1、2、3、4、5、6、7、8数字的将牌,留下
时间: 2024-10-15 16:29:45 浏览: 53
在Python中解决3x3的八数码问题(也叫汉诺塔问题,非九宫格)并使用盲目搜索算法(通常选择深度优先搜索,因为DFS更适合寻找所有可能的解决方案),你可以按照以下步骤编写程序:
1. 定义棋盘的表示方法,例如使用列表嵌套列表,其中0代表空位。
```python
def create_board(state):
board = [['.' for _ in range(3)] for _ in range(3)]
for i, num in enumerate(state):
board[num // 3][num % 3] = str(num)
return board
```
2. 创建深度优先搜索函数,使用递归实现:
```python
def dfs(board, target, path=[]):
if board == target: # 如果达到目标状态,则返回路径
return [path]
if not path: # 搜索路径为空,尝试所有合法移动
for row in range(3):
for col in range(3):
if board[row][col] != '.':
new_path = path + [[row, col]]
possibilities = dfs(move_piece(board, (row, col)), target, new_path)
for p in possibilities:
yield p
def move_piece(board, from_pos):
new_board = board.copy()
piece = new_board[from_pos[0]][from_pos[1]]
del new_board[from_pos[0]][from_pos[1]]
target_row, target_col = find_empty_space(new_board)
new_board[target_row][target_col] = piece
return new_board
def find_empty_space(board):
for row in range(3):
for col in range(3):
if board[row][col] == '.':
return row, col
# 搜索过程
for new_board in dfs(board, target):
print("Solution:", create_board(new_board))
```
3. 使用初始状态调用搜索函数:
```python
initial_state = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, '.']
goal_state = [".", ".", ".", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "."]
dfs(initial_state, goal_state)
```
运行此程序,它会输出从初始状态到目标状态的所有可能路径。注意由于搜索空间巨大,对于较大的问题可能会非常耗时,甚至可能出现栈溢出的情况。
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