我正在开发一个8-Puzzle Solver--使用最佳优先搜索+汉明距离(瓦片不合适)启发式 - 这是我们作为项目所需要的。
我首先在一个单独的cpp文件中定义了一个 Stat Struct,它在头文件中看起来像这样:
#ifndef STAT_H_INCLUDED
#define STAT_H_INCLUDED
#include <iostream>
struct Stat
{
int Board[3][3];
int depth;
int Empty[2];
int Evaluation;
int operator- (Stat) const; //Overloading operator- to return "Hamming distance"
void operator= (Stat);
bool operator== (Stat) const;
bool operator< (Stat) const;
};
//Used as a compare class for the set container
class Comparor //Class to Compare between Stats(Default Bigger)
{
bool Bigger;
public:
Comparor(const bool& Smaller=1)
{
Bigger=Smaller?0:1;
}
bool operator() (const Stat& lhs, const Stat& rhs) const
{
if (Bigger) return (lhs<rhs?0:1);
else return (lhs<rhs);
}
};
std::istream& operator>> (std::istream&,Stat&); //To input the 9-cells as one
std::ostream& operator<< (std::ostream&,Stat&); //To output the 9-cells as one
#endif // STAT_H_INCLUDED
接下来是main.cpp文件:
#include <vector>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <fstream>
#include "Stat.h"
using namespace std;
//Global Variables
Stat Start,Goal,temp;
int Steps=0;
set<Stat,Comparor> Open; //Used so that the Stats will be arranged -by heuristic value- and unique
vector<Stat> Closed;
//Forward Declaration
int Solver();
inline int Generate_Move(char);
int main()
{
ifstream cin("input.txt");
cin>>Start>>Goal;
Start.depth=0;
Start.Evaluation=Start-Goal;
Open.insert(Start);
Solver();
cout<<temp<<endl;
cout<<endl<<"Setps to reach the goal = "<<Steps<<endl;
return 0;
}
int Solver()
{
set<Stat,Comparor>::iterator it=Open.begin();
temp=*it;
if(temp==Goal)
return Steps;
cout<<temp<<endl;
Closed.push_back(temp);
Open.erase(it);
Start=temp;
if(temp.Empty[0]<2) //Up Direction
Generate_Move('U');
if(temp.Empty[0]>0) //Down Direction
Generate_Move('D');
if(temp.Empty[1]<2) //Right Direction
Generate_Move('R');
if(temp.Empty[1]>0) //Left Direction
Generate_Move('L');
Steps++;
Solver();
}
inline int Generate_Move(char Direction)
{
int Index,Inverse,Row,Coloum;
int E0=temp.Empty[0],E1=temp.Empty[1];
if(Direction == 'U'){Index=1;Inverse=0;}
else if(Direction == 'D'){Index=-1;Inverse=0;}
else if(Direction == 'R'){Index=0;Inverse=1;}
else if(Direction == 'L'){Index=0;Inverse=-1;}
Row=E0+Index;
Coloum=E1+Inverse;
swap(temp.Board[E0][E1],temp.Board[Row][Coloum]); //Swapping the empty cell with an adjacent cell
if(find(Closed.begin(),Closed.end(),temp)!=Closed.end())
{
temp=Start;
return 0;
}
//Changing the place of empty cell to the new place
temp.Empty[0]=Row;
temp.Empty[1]=Coloum;
temp.depth++; //Increasing the depth of the stat
//Setting the heuristic value of the stat
temp.Evaluation=Goal-temp;
temp.Evaluation+=temp.depth;
Open.insert(temp);
temp=Start;
return 0;
}
现在,当我使用这样的示例输入运行程序时:
2 8 3
1 6 4
7 0 5
1 2 3
8 0 4
7 6 5
它解决了谜题,一切都很好。但是我尝试了其他所有输入 尽管有解决这些谜题的解决方案,但是在达到目标之前,开放空间变空了。
修改 我试图看到进入开放式设置的统计数据并没有这样,所以我使用下面的输入作为样本并且我得到了:
统计数据已打开:
2 8 3 2 8 3 2 0 3 0 2 3 1 2 3 1 2 3
1 6 4 1 0 4 1 8 4 1 8 4 0 8 4 8 0 4
7 0 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5
解决这个难题所需的步骤是什么。
在已关闭时未找到的统计数据并且未输入打开:
2 8 3 2 8 3 2 8 3 1 2 3
1 6 4 1 4 0 0 1 4 7 8 4
0 7 5 7 6 5 7 6 5 0 6 5
所以,Open集说上面的统计数据存在于Open中并且拒绝输入它们但是Open中没有这样的统计数据,这些状态的启发式值在Open上是不同的(4,4,5,5,5) ,5)其他人(6,6,5,7)。
有人可以告诉我为什么公开拒绝输入这些统计数据,就好像它们已经存在一样。 提前致谢。