Numbers - Bigger or Smaller

สิ่งนี้อธิบายถึง "ปริศนา 15 อัน" แบบคลาสสิก (หรือรูปแบบที่ใหญ่กว่า) ไม่มีอัลกอริธึมเดียวที่จะแก้ปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในทุกกรณี เนื่องจากความสามารถในการแก้ไขขึ้นอยู่กับการจัดเตรียมเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม มีหลายวิธี:

1. อัลกอริทึมการค้นหาแบบศึกษาสำนึก: อัลกอริทึมเหล่านี้ดีที่สุดสำหรับการค้นหาวิธีแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปริศนาที่ใหญ่กว่า พวกเขาใช้ฟังก์ชันฮิวริสติกเพื่อประเมินว่าสถานะปัจจุบันอยู่ห่างจากสถานะที่แก้ไขแล้วมากน้อยเพียงใด อัลกอริธึมทั่วไป ได้แก่:

*
• A

  ค้นหา:** นี่เป็นอัลกอริธึมยอดนิยมและมักจะมีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาการค้นหาเส้นทางเช่นนี้ เป็นการผสมผสานการศึกษาสำนึกเข้ากับต้นทุนจริงในการเข้าถึงรัฐ ฮิวริสติกที่ดีสำหรับปริศนาทั้ง 15 อันคือระยะทางของแมนฮัตตัน (ผลรวมของระยะทางแต่ละแผ่นที่ต้องเคลื่อนที่เพื่อไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง)

  การค้นหาดีที่สุดก่อน:
คล้ายกับ A* แต่จะพิจารณาเฉพาะการศึกษาสำนึกเท่านั้น ทำให้เร็วขึ้นแต่อาจมีประสิทธิภาพน้อยลงในการค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด

• 2. Iterative Deepening Depth-First Search (IDDFS): นี่เป็นการประนีประนอมที่ดีระหว่างการค้นหาแบบกว้างก่อน (ซึ่งสามารถใช้หน่วยความจำจำนวนมาก) และการค้นหาเชิงลึกก่อน (ซึ่งอาจติดอยู่ในลูปไม่สิ้นสุด) โดยจะสำรวจพื้นที่การค้นหาทีละชั้น โดยจะเพิ่มขีดจำกัดความลึกในการวนซ้ำแต่ละครั้ง

วิธีการนี้จะค้นหาไปข้างหน้าจากสถานะเริ่มต้นและย้อนกลับจากสถานะเป้าหมายพร้อมกัน สามารถลดพื้นที่การค้นหาได้อย่างมาก แต่ต้องสามารถสร้างการเคลื่อนไหวย้อนกลับได้อย่างง่ายดาย

การแสดงสถานะของปริศนาเป็นสิ่งสำคัญ มักใช้อาร์เรย์ 1D โดยที่ดัชนีแสดงถึงตำแหน่งและค่าแสดงถึงหมายเลขไทล์

ฟังก์ชั่นในการสร้างการเคลื่อนไหวทางกฎหมายที่เป็นไปได้ทั้งหมด (การสลับไทล์ที่อยู่ติดกัน) จากสถานะที่กำหนดถือเป็นสิ่งสำคัญ

• การประเมินรัฐ: จำเป็นต้องมีฟังก์ชันในการคำนวณฮิวริสติก (เช่น ระยะทางในแมนฮัตตัน) สำหรับ A* และการค้นหาดีที่สุดก่อน

• รัฐที่เยี่ยมชม:

  เพื่อหลีกเลี่ยงวงจร ให้ติดตามสถานะที่เยี่ยมชม (โดยใช้ตารางแฮชหรือชุด)

  โค้ด "30-Number Puzzle Solver" แบบง่ายๆ:
การให้โซลูชันโค้ดที่สมบูรณ์ที่นี่อาจไม่สามารถทำได้เนื่องจากความซับซ้อนของอัลกอริทึมและความต้องการโครงสร้างข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การค้นหา "A* 15 Puzzle Solver" หรือคำที่คล้ายกันจะให้ตัวอย่างโค้ดมากมายในภาษาโปรแกรมต่างๆ ที่คุณสามารถปรับให้เข้ากับปริศนาตัวเลข 30 ตัวของคุณได้ คุณจะต้องปรับฮิวริสติกและโครงสร้างข้อมูลให้ใหญ่ขึ้น