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做网站要懂哪些,seo公司培训,营销型网站建设 课程,做快手头像的网站文章目录#x1f4da; 核心逻辑#xff08;一句话概括#xff09;一、核心问题#xff1a;如何在无信息情况下搜索#xff1f;问题的本质二、解决方案#xff1a;7种搜索策略的核心逻辑2.1 基础策略#xff1a;BFS、UCS、DFS2.2 改进策略#xff1a;DLS、IDDFS2.3 优化…文章目录 核心逻辑一句话概括一、核心问题如何在无信息情况下搜索问题的本质二、解决方案7种搜索策略的核心逻辑2.1 基础策略BFS、UCS、DFS2.2 改进策略DLS、IDDFS2.3 优化技术双向搜索、图搜索三、解决方案的逻辑关系3.1 问题-解决方案映射3.2 算法演进逻辑四、核心设计原理总结4.1 扩展策略的本质4.2 优化技术的本质4.3 设计权衡 本章总结核心逻辑知识地图关键洞察 核心逻辑一句话概括无信息搜索的核心问题如何在没有任何附加信息的情况下系统地搜索问题的解解决方案的逻辑通过不同的扩展策略按层、按代价、按深度和优化技术双向搜索、图搜索在完备性、最优性、复杂度之间权衡。一、核心问题如何在无信息情况下搜索问题的本质无信息搜索Uninformed Search面临的核心挑战没有任何附加信息只能通过系统化探索来找到解。就像在一个完全陌生的迷宫中找出口没有地图、没有指南针只能一步步探索。设计搜索算法时必须权衡的四个维度完备性能否保证找到解如果解存在算法一定能找到吗最优性能否保证找到最优解找到的解是最短路径或代价最小的吗效率需要多少时间和空间搜索速度快吗内存消耗大吗重复状态如何避免重复探索会不会多次走到同一个地方无信息搜索完备性能找到解吗最优性是最优解吗效率需要多少时间和空间重复状态如何避免重复二、解决方案7种搜索策略的核心逻辑2.1 基础策略BFS、UCS、DFS按层扩展策略BFS广度优先搜索像水波扩散一样一层一层向外扩展先探索距离起点近的所有位置再探索更远的位置。这样保证找到最短路径但需要记住所有已探索的位置内存消耗大。按代价扩展策略UCS一致代价搜索不是按距离远近而是按路径代价如时间、费用来选择优先探索代价小的路径。这是BFS的扩展当所有路径代价相同时就退化为BFS。深入回溯策略DFS深度优先搜索像走迷宫一样一条路走到底走不通就回头只记住当前路径。这样内存消耗小但可能走很远的路也找不到解或者找到的不是最短路径。2.2 改进策略DLS、IDDFS限制深度策略DLS深度有限搜索在DFS基础上设置一个最大深度限制超过这个深度就不再深入避免无限路径问题。但问题是如何知道合适的深度限制是多少迭代深入策略IDDFS迭代深入深度优先搜索先尝试深度1找不到就尝试深度2再找不到就尝试深度3以此类推。虽然会重复搜索浅层节点但内存需求小同时能保证找到最短路径兼顾了BFS和DFS的优点。2.3 优化技术双向搜索、图搜索双向搜索技术像两个人分别从起点和终点同时挖隧道在中间相遇。这样只需要搜索一半的深度大幅减少搜索节点数。但要求必须能够从目标状态向后搜索知道如何倒着走。图搜索技术记住已经走过的位置避免重复探索。就像走迷宫时做标记走过的路不再重复走。对于含很多重复状态的问题如网格搜索图搜索比树搜索有效很多。三、解决方案的逻辑关系3.1 问题-解决方案映射核心问题如何在无信息情况下搜索问题1保证最短路径问题2考虑路径代价问题3节省内存问题4避免无限路径问题5兼顾最优性和空间效率问题6提高效率问题7避免重复状态BFS按层扩展UCS按代价扩展DFS深入回溯DLS限制深度IDDFS迭代深入双向搜索两端同时搜索图搜索记录历史3.2 算法演进逻辑BFS按层扩展完备且最优但内存大UCS按代价扩展考虑路径代价DFS深入回溯内存小但不完备DLS限制深度避免无限路径IDDFS迭代深入兼顾BFS和DFS双向搜索两端搜索减少节点数图搜索记录历史避免重复探索演进逻辑从基础策略出发BFS按层扩展保证最优性但内存消耗大UCS扩展考虑路径代价DFS优化节省内存但失去完备性和最优性。为了解决DFS的问题DLS增加深度限制避免无限路径IDDFS通过迭代深入融合BFS和DFS的优点。双向搜索和图搜索作为优化技术可以应用于不同策略进一步提升效率。四、核心设计原理总结4.1 扩展策略的本质三种基本扩展策略按层扩展保证最短路径、按代价扩展保证代价最小、按深度扩展节省内存。不同的扩展策略决定了搜索的特性。4.2 优化技术的本质两种优化技术双向搜索减少搜索节点数、图搜索避免重复探索。这些技术可以应用于不同的基础策略提升搜索效率。4.3 设计权衡核心权衡完备性、最优性、效率时间和空间之间需要权衡。保证完备性和最优性通常需要更高的复杂度更多时间和内存但可以通过重复搜索如IDDFS换取空间效率。设计搜索算法的核心就是在这些维度之间找到平衡点。 本章总结核心逻辑核心问题如何在无信息情况下系统地搜索问题的解解决方案7种搜索策略通过不同的扩展策略和优化技术解决不同问题设计逻辑在完备性、最优性、复杂度之间权衡演进逻辑从基础策略BFS到改进策略IDDFS到优化技术双向搜索、图搜索知识地图无信息搜索核心问题基础策略改进策略优化技术完备性最优性复杂度重复状态BFS按层扩展UCS按代价扩展DFS深入回溯DLS限制深度IDDFS迭代深入双向搜索两端搜索图搜索记录历史关键洞察扩展策略决定搜索特性按层扩展保证最优性按深度扩展节省内存。选择不同的扩展策略就决定了搜索算法的基本特性。优化技术提升效率双向搜索减少节点数图搜索避免重复探索。这些技术可以应用于不同的基础策略进一步提升效率。设计权衡是核心在完备性、最优性、效率之间权衡是设计搜索算法的核心。没有完美的算法只有适合不同场景的算法。