外观
启发式搜索
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2025-02-26
一、定义与核心思想
启发式搜索(Informed Search)是一种利用启发信息(Heuristic Information)指导搜索方向的算法策略,旨在减少盲目遍历的无效路径,提升搜索效率。其核心思想是通过设计估价函数(Evaluation Function)对搜索分支进行优先级排序,优先扩展更接近目标的节点。
1. 核心要素
- 启发函数(h(n)):估计节点n到目标节点的代价(如曼哈顿距离、欧几里得距离);
- 实际代价(g(n)):从起点到节点n的实际路径代价;
- 估价函数(f(n)):综合g(n)和h(n)的优先级函数,常见形式为
f(n) = g(n) + h(n)
。
2. 与无信息搜索的对比
特性 | 无信息搜索 | 启发式搜索 |
---|---|---|
搜索方向 | 盲目遍历(如BFS/DFS) | 基于启发信息引导方向 |
效率 | 低(指数级复杂度) | 高(多项式级复杂度) |
适用场景 | 小规模、结构简单的问题 | 大规模、复杂优化问题 |
最优性 | 部分算法保证(如BFS/UCS) | 可保证(需h(n)满足可采纳性) |
3. 各算法详解
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