八数码难题——AI算法求解

实验内容：

1. 利用至少一种无信息搜索算法实现八数码难题求解（可选多种）；
2. 设计至少两种启发式信息函数，利用A*搜索实现八数码难题求解，并对比分析搜索效果；

代码地址

1.代码整体框架

八数码问题的解决关键在于状态表示，状态转移，对状态的遍历搜索。在我的第一个文件eight_puzzle_problem.py中解决了这三个问题，其中搜索算法采用了BFS、DFS和两种不同启发式函数的A*。在该文件中我定义了两个类，Node类和EightPuzzleProblem类，第一个类用于相关状态的表示，第二个类用于节点状态的转移和搜索。为了直观地呈现出搜索的过程，我使用Python的PyQt5模块设计出了一个UI界面，运行第二个eppUI.py文件可以通过九宫格拼图（图片为网上找的深圳大学校徽）的形式展现出原有问题的解决路径。

2.状态空间的表示

我设计了一个Node类来表示一个节点的状态。Node的数据成员有state（列表形式，用数字0-8存放当前节点各图片的标号，从而记录其与九宫格的映射关系如图1所示）

图1 深大校徽九宫格图片

parent（记录该节点的父亲节点，方便后续回溯