了解启发式搜索领域及其在人工智能上的应用。本文作者展示了他们如何成功用 Java 实现了最广为使用的启发式搜索算法。他们的解决方案行使一个替换的 Java 荟萃框架，并使用最佳实践来避免过多的垃圾收集。
通过搜寻可行解决方案空间来解决题目是人工智能中一项名为状况空间搜索 的基本技术。 启发式搜索 是状况空间搜索的一种情势江苏人事考试中心，行使有关一个题目的知识来更高效地查找解决方案。启发式搜索在各个领域荣获浩繁殊荣。在本文中，我们将向您介绍启发式搜索领域，并展示如何行使 Java 编程语言实现 A*，即最广为使用的启发式搜索算法。启发式搜索算法对计算资源和内存提出了较高的要求。我们还将展示如何避免昂贵的垃圾收集，以及如何行使一个替换的高性能 Java 荟萃框架 (JCF)，通过这些改进 Java 实现。本文的所有代码都可以从 下载 部分获得。
启发式搜索计算机科学中的很多题目可用一个图形数据结构透露表现，其中图形中的路径透露表现潜在的解决方案。查找最优解决方案必要找到一个最短路径。例如app开发，以自立视频游戏角色为例。角色做出的每个动作都与图形中的一个边缘相对应，而且角色的目标是找到最短路径，与对手角色交手。
深度优先 搜索和广度优先 搜索等算法是流行的图形遍历算法。但它们被视为非启发式 算法，而且常常受到它们可以解决的题目规模的严酷限定。此外，不能保证深度优先搜索能找到最优解决方案（或某些情况下的任何解决方案），可以保证广度优先搜索仅能在特别情况下找到最优解决方案。相比之下，启发式搜索是一种提醒性 搜索百度网站排名，行使有关一个题目的知识，以启发式体例进行编码，从而更高效地解决题目。启发式搜索可以解决非启发式算法无法解决的许多难题。
视频游戏寻路是启发式搜索的一个受迎接的领域，它还可以解决更复杂的题目。2007 年举行的无人驾驶汽车比赛 “DARPA 城市挑衅赛” 的优越者就行使了启发式搜索来规划平坦的、直接的可利用路线。启发式搜索在天然语言处理中也有成功应用，它被用于语音识别中的文本和堆栈解码句法解析。它在机器人学和生物信息学领域也有应用。与传统的动态编程方法相比较，使用启发式搜索可以使用更少的内存更快地解决多序列比对 (Multiple Sequence Alignment, MSA)，这是一个经过深入研究的信息学题目。
通过 Java 实现启发式搜索Java 编程语言不是实现启发式搜索的一种受迎接的选择，由于它对内存和计算资源的要求很高。出于性能缘故原由，C/C++ 通常是首选语言。我们将证实 Java 是实现启发式搜索的一种合适的编程语言。我们首先注解，在解决受迎接的基准题目集时，A* 的 textbook 实现确实很缓慢，并且会耗尽可用内存。我们通过重访一些关键实现细节和行使替换的 JCF 来解决这些性能题目。
许多这方面的工作都是本文作者合著的一篇学术论文中发表的作品的一个扩展。尽管原作专注于 C/C++ 编程，但在这里，我们展示了适用于 Java 的很多同样的概念。
广度优先搜索认识广度优先搜索（一个共享很多雷同概念和术语的更简单的算法）的实现，将帮助您理解实现启发式搜索的细节。我们将使用广度优先搜索的一个以代理为中间 的视图。在一个以代理为中间的视图中，代理据说处于某种状况，并且可从该状况获取一组适用的操作。应用操作可将代理从其当前状况转换到一个新的后继 状况。该视图适用于多种类型的题目。
广度优先搜索的目标是设计一系列操作，将代理从其初始状况指导至一个目标状况。从初始状况开始，广度优先搜索首先访问最近生成的状况。所有适用的操作在每个访问状况都可以得到应用，生成新的状况，然后该状况被添加到未访问状况列表（也称为搜索的前沿）。访问状况并生成所有后继状况的过程被称为扩展 该状况。
您可以将该搜索过程看作是生成了一个树：树的根节点透露表现初始状况，子节点由边缘连接，该边缘透露表现用于生成它们的操作。图 1 表现该搜索树的一个图解。白圈透露表现搜索前沿的节点。灰圈透露表现已睁开的节点。
图 1. 二叉树上的广度优先搜索顺序搜索树中的每一个节点透露表现某种状况，但两个独特的节点可透露表现统一状况。例如，搜索树中处于不同深度的一个节点可以与树中较高层的另一个节点具有同样的状况。这些重复 节点透露表现在搜索题目中达到统一状况的两种不同体例。重复节点可能存在题目，因此必须记住所有受访节点。
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