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第一章 搜索问题 内容： 状态空间的搜索问题。 搜索方式： 盲目搜索 启发式搜索 关键问题： 如何利用知识，尽可能有效地找到问题的解（最佳解）。 搜索问题（续1） 搜索问题（续2） 讨论的问题： 有哪些常用的搜索算法。 问题有解时能否找到解。 找到的解是最佳的吗？ 什么情况下可以找到最佳解？ 求解的效率如何。 1.1 回溯策略 例：皇后问题 递归的思想 递归的思想（续） 一个递归的例子 int ListLenght(LIST *pList) { if (pList == NULL) return 0; else return ListLength(pList-next)+1; } 回溯搜索算法 BACKTRACK（DATA） DATA：当前状态。 返回值：从当前状态到目标状态的路径 （以规则表的形式表示） 或FAIL。 回溯搜索算法 递归过程BACKTRACK(DATA) 1, IF TERM(DATA) RETURN NIL; 2, IF DEADEND(DATA) RETURN FAIL; 3, RULES:=APPRULES(DATA); 4, LOOP: IF NULL(RULES) RETURN FAIL; 5, R:=FIRST(RULES); 6, RULES:=TAIL(RULES); 7, RDATA:=GEN(R, DATA); 8, PATH:=BACKTRACK(RDATA); 9, IF PATH=FAIL GO LOOP; 10, RETURN CONS(R, PATH); 存在问题及解决办法 解决办法： 对搜索深度加以限制 记录从初始状态到当前状态的路径 回溯搜索算法1 BACKTRACK1（DATALIST） DATALIST：从初始到当前的状态表（逆向） 返回值：从当前状态到目标状态的路径 （以规则表的形式表示） 或FAIL。 回溯搜索算法1 1, DATA:=FIRST(DATALIST) 2, IF MENBER(DATA, TAIL(DATALIST)) RETURN FAIL; 3, IF TERM(DATA) RETURN NIL; 4, IF DEADEND(DATA) RETURN FAIL; 5, IF LENGTH(DATALIST)BOUND RETURN FAIL; 6, RULES:=APPRULES(DATA); 7, LOOP: IF NULL(RULES) RETURN FAIL; 8, R:=FIRST(RULES); 回溯搜索算法1（续） 9, RULES:=TAIL(RULES); 10, RDATA:=GEN(R, DATA); 11, RDATALIST:=CONS(RDATA, DATALIST); 12, PATH:=BACKTRCK1(RDATALIST) 13, IF PATH=FAIL GO LOOP; 14, RETURN CONS(R, PATH); 一些深入的问题 失败原因分析、多步回溯 一些深入问题（续） 回溯搜索中知识的利用 基本思想(以皇后问题为例)： 尽可能选取划去对角线上位置数最少的。 1.2 图搜索策略 问题的引出 回溯搜索：只保留从初始状态到当前状态的一条路径。 图搜索：保留所有已经搜索过的路径。 一些基本概念 节点深度： 根节点深度=0 其它节点深度=父节点深度+1 一些基本概念（续1） 路径 设一节点序列为(n0, n1,…,nk)，对于i=1,…,k，若节点ni-1具有一个后继节点ni，则该序列称为从n0到nk的路径。 路径的耗散值 一条路径的耗散值等于连接这条路径各节点间所有耗散值的总和。用C(ni, nj)表示从ni到nj的路径的耗散值。 一些基本概念（续1） 扩展一个节点 生成出该节点的所有后继节点，并给出它们之间的耗散值。这一过程称为“扩展一个节点”。 一般的图搜索算法 1, G=G0 (G0=s), OPEN:=(s); 2, CLOSED:=( ); 3, LOOP: IF OPEN=( ) THEN EXIT(FAIL); 4, n:=FIRST(OPEN), REMOVE(n, OPEN), ADD(n, CLOSED); 5, IF GOAL(n) THEN EXIT(SUCCESS); 6, EXPAND(n)→{mi}, G:=ADD(mi, G); 一般的图搜索算法（续） 7, 标记和修改指针： ADD(mj, OPEN), 并标记mj到n的指针； 计算是否要修改mk、ml到n的指针； 计算是否要修改ml到其后继节点的指针； 8, 对OPEN中的节点按某种原