python试探算法_Python教程

        试探算法也称为回溯算法，它实际上是一个类似枚举的搜索尝试过程，主要是在搜索尝试过程中寻找问题的解，当发现已不满足求解条件时，就“回溯”返回，尝试别的路径。回溯法是一种选优搜索法，按选优条件向前搜索，以达到目标。但当探索到某一步时，发现原先选择并不优或达不到目标，就退回一步重新选择，这种走不通就退回再走的技术为回溯法，而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。许多复杂的，规模较大的问题都可以使用回溯法，有“通用解题方法”的美称。

    1. 试探算法基础

        用回溯算法解决问题的一般步骤：

        1、 针对所给问题，定义问题的解空间，它至少包含问题的一个（最优）解。

        2 、确定易于搜索的解空间结构,使得能用回溯法方便地搜索整个解空间 。

        3 、以深度优先的方式搜索解空间，并且在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索。

        确定了解空间的组织结构后，回溯法就从开始结点（根结点）出发，以深度优先的方式搜索整个解空间。这个开始结点就成为一个活结点，同时也成为当前的扩展结点。在当前的扩展结点处，搜索向纵深方向移至一个新结点。这个新结点就成为一个新的活结点，并成为当前扩展结点。如果在当前的扩展结点处不能再向纵深方向移动，则当前扩展结点就成为死结点。此时，应往回移动（回溯）至最近的一个活结点处，并使这个活结点成为当前的扩展结点。回溯法即以这种工作方式递归地在解空间中搜索，直至找到所要求的解或解空间中已没有活结点时为止。

        基本思想总结起来就是：从一条路往前走，能进则进，不能进则退回来，换一条路再试，直到走出为止。

    2. 八皇后问题

        问题描述：

        在8*8的国际象棋上，摆放八个皇后，使其不能相互攻击，即任意两个皇后不能在同一行，同一列，同意斜线上，问有多少种摆法？

        求解代码：

        这个问题的求解首先经过一次冲突检测，判断是否行内冲突，然后用子集数模板，在行的序数为最大值时保存当前解，不满足时遍历n~n-1列，最后通过Q代表皇后来实现可视化，最后输出一组数据来查看。

    3. 迷宫问题

        问题描述：

        已知一个迷宫的出口，需要找到一个出口，如果存在这一的出路，输出它的路径。

        走迷宫的过程中呈九宫格方式，可以从上、下、左、右、左上、左下、右上和右下八个方向移动。

        代码如下：

        这个题的解题方式和上一题类似，首先进行一个冲突检测，判断当前路径是否处在迷宫当中，如果不越界就可以通行，然后套用子集数模板，定义函数来进行试探迷宫，如果当前坐标是出口，就保存下来，如果不是出口，遍历八个方向（八个状态），如果发生没有发生冲突检测就去除掉次坐标，然后出站，通过一次次试探最终找到出口，最后输出一个可视化的解来测试程序的正确性。

    4. 总结

        上面是试探算法中较为经典的两个例题，当然还有很多问题可以通过试探算法进行求解，求解的过程中可能涉及到深度优先搜索和广度优先搜索，算法中的内容还有很多很多，数据结构能够帮助我们了解更深层次的内容，有兴趣的可以去学习一下数据结构相关知识，本章内容就到讲这里。