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搜索算法小结

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搜索算法是利用计算机的高性能来有目的的穷举一个问题的部分和所有的可能情况,从而求出问题的解的一种方法。
常用的搜索算法有:
一.回溯法
回溯算法是所有搜索算法中最为基本的一种算法,其采用了一种“走不通就掉头”思想作为其控制结构,其相当于采用了先根遍历的方法来构造解答树,可用于找解或所有解以及最优解。

二.深度优先搜索和广度优先搜索
深度搜索与广度搜索的控制结构和产生系统很相似,唯一的区别在于对扩展节点选取上。由于其保留了所有的前继节点,所以在产生后继节点时可以去掉一部分重复的节点,从而提高了搜索效率。这两种算法每次都扩展一个节点的所有子节点,而不同的是,深度搜索下一次扩展的是本次扩展出来的子节点中的一个,而广度搜索扩展的则是本次扩展的节点的兄弟节点。
广度优先搜索一般只用于找最优解,不会用于找所有解;深度优先搜索可以搜索出所有的解。

三.双向广度优先搜索
广度搜索虽然可以得到最优解,但是其空间消耗增长太快。但如果从正反两个方向进行广度搜索,理想情况下可以减少二分之一的搜索量,从而提高搜索速度。

四.分支限界
对于每个扩展出来的节点给出一个预期值,如果这个预期值不如当前已经搜索出来的结果好的话,则将这个节点(包括其子节点)从解答树中删去,从而达到加快搜索速度的目的。

五.A*算法
A*算法中更一般的引入了一个估价函数f,其定义为f=g+h。其中g为到达当前节点的耗费,而h表示对从当前节点到达目标节点的耗费的估计。其必须满足两个条件:
1、h必须小于等于实际的从当前节点到达目标节点的最小耗费h*。
2、f必须保持单调递增。
A*算法的控制结构与广度搜索的十分类似,只是每次扩展的都是当前待扩展节点中f值最小的一个,如果扩展出来的节点与已扩展的节点重复,则删去这个节点。如果与待扩展节点重复,如果这个节点的估价函数值较小,则用其代替原待扩展节点。

六.其他的一些智能算法
一些智能算法:遗传算法,蚁群算法,模拟退火算法等

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