AI课堂笔记之Search算法介绍: BFS

对于goal-based Agent, search和planning算法被经常性的使用以找到我们的Goal。此章节着重讲述我们的search算法。

Search算法具体用在什么情况下呢?

游戏里NPC的路径设置。最近玩了个游戏,叫明日之后。这里面NPC用到了Search的算法,当你在僵尸NPC的攻击范围内时,僵尸会来攻击你。在你玩游戏时,你会发现僵尸总会以最短距离攻击过来。所以大家可以思考一下,在这个僵尸NPC上,到底用了怎样的Search算法。

我们通提到的Search算法着重分为两类: Uninformed(blind) search和informed search。

Uninformed Search顾名思义,盲目搜索。在现实生活中大家都有经验啊,因为盲目,你可能找东西花的时间多,你也可能搜索容量大。比如你找钥匙,如果你的钥匙丢在外面,你搜到钥匙的时间一定比你在家里弄丢钥匙搜索的时间长,当然你要是在外面丢了钥匙,很大的可能性是找不回来的。而为了定义search算法的特征(以上提到了的时间长短,找不着的回来,等问题),我们引入了Completeness,Optimality, Time and Space complexity这几个概念(to evaluate the search strategies)。

这次小结主要介绍以下Uninformed search:

*  Breath-First search(BFS): 广度优先搜索

*  Depth-First Search(DFS): 深度优先搜索

*  Uniform-Cost Search

*  Depth-limited Search

*  Interactive Deepening search



                                                                  *Breath-First search*

顾名思义,着重于横向搜索:

图片发自简书App

/1.1 BFS/

@/FIFO(First in First out)/

上图可视,BFS拥有FIFO(First-IN-First-OUT)的特征。

1. 搜索A点得到B,C两个点,Clear A点。(Frontier是B,C)

2. 搜索B点,得到D,E两个点。Clear B点。(Frontier是C,D,E)

3. 以此内推。。。。

这种形式的Memory处理方法可以用以下圆筒模型定义:

图片发自简书App

/1.2 FIFO Model/

@ Completeness:

Yes,有且只要branching factor(通常用b表示)有限。

(completeness 是用来表示Goal的达成度的。如果Goal能够达成,Completeness就是Yes,反之为No)

  这个可以很好的理解,branching factor表示的是每一层展开的路径数。如果路径数无限,那怎么能找到最终解。

@ Optimality:

Yes, 有且只有path-cost是一个non-decrease function的时候。

图片发自简书App


/1.3 Problem of BFS/

@ Time complexity:

BFS的cost很高,因为会花很长的时间,因此Time complexity的计算量很高:

1+b+b^2+b^3+...+b(b^d−1)        b: branching factor

由以上式子可以看出,BFS是一层一层的展开的,所以复杂度由指数形式增长。因此time complexity也可以写成O(b^(d+1))


@ Space complexity:

Space complexity表示的是Memory的大小,复杂度计算跟上面Time complexity相同,不过Time complexity会多加一个b的(d+1)次方。因为需要验证当depth等于d时,是否把所有情况展开完。



                                                                关注个人公众号: CS课堂小记

                                                                        |更多资料查询 |                                                               

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,837评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,551评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,417评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,448评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,524评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,554评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,569评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,316评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,766评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,077评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,240评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,912评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,560评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,176评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,425评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,114评论 2 366
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,114评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 原文 介绍 HDFS滚动升级可以升级单独的HDFS守护进程. 例如, datanode们可以独立于namenode...
    cfcodefans阅读 1,764评论 0 1
  • 我是一片肥沃的土地,上面长满了花草树木。当然,我也爱睡觉。小花小草、小动物们都说,我就是她们心中的家园。 ...
    沙包_333阅读 156评论 0 1
  • 每天三件事30/100天 1、每天跑步三公里 早上八点半完成 2、完成日常工作,开发重点客户 完成日常工作,时长偏...
    钱程浩瀚阅读 149评论 0 0