图搜索策略:盲目搜索与启发式搜索算法
该思维导图总结了图搜索策略,包括盲目搜索和启发式搜索两大类。盲目搜索包含深度优先搜索(DFS)和宽度优先搜索(BFS),分别具有实现简单和找到最短路径的优点,但也存在陷入无限循环和空间复杂度高的缺点。启发式搜索以A*算法为例,结合启发式函数提高效率。局部搜索则包括爬山法、模拟退火法和遗传算法,它们各有优缺点,在解决局部最优问题和复杂优化问题上各有侧重。
源码
# 图搜索策略
## 3.1 图搜索策略
- 概述图搜索的基本概念
- 应用场景
- AI 领域
- 路径规划
- 网络遍历
## 3.2 盲目的图搜索策略
### 3.2.1 深度优先搜索 (DFS)
- 思路
- 沿着一条路径走到尽头
- 回溯到最近选择的节点
- 优缺点
- 优点
- 实现简单
- 空间效率高
- 缺点
- 可能陷入无限循环
- 非最优解保证
- 适用情况
- 游戏状态搜索
- 拓扑排序
### 3.2.2 宽度优先搜索 (BFS)
- 思路
- 逐层探索所有邻居节点
- 优缺点
- 优点
- 能找到最短路径(无权图)
- 缺点
- 空间复杂度高
- 适用情况
- 最短路径问题
- 社交网络分析
## 3.3 启发式图搜索策略
### 3.3.1 A* Search
- 思路
- 结合BFS和启发式评估
- 优缺点
- 优点
- 在许多情况下能找到最优解
- 效率高
- 缺点
- 需要准确的启发式函数
- 应用场景
- 地图导航
- 游戏AI
### 3.3.2 另一个启发式搜索算法
- 具体信息未给出
## 3.4 局部搜索
### 爬山法
- 思路
- 从当前解开始
- 选择改进的相邻解
- 优缺点
- 优点
- 简单
- 容易实现
- 缺点
- 可能陷入局部最优解
- 应用案例
- 参数调优
### 模拟退火法
- 思路
- 模拟物理退火过程
- 允许接受较差的解
- 优缺点
- 优点
- 能跳出局部最优
- 找到全局最优解的概率高
- 缺点
- 需要精心设计退火过程
- 计算成本可能高
- 适用场景
- 排序问题
- 组合优化
### 遗传算法
- 思路
- 模拟自然选择和遗传机制
- 优缺点
- 优点
- 适用于大规模和复杂优化问题
- 缺点
- 可能需要较长时间收敛
- 结果可能非最优
- 应用领域
- 工程设计
- 机器学习模型优化
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