Lisp -爬山

Question

好的，我有一个BFS的Lisp实现，我正试图将其转换为爬山搜索。

下面是我的BFS代码：

; The list of lists is the queue that we pass BFS.  the first entry and 
; every other entry in the queue is a list.  BFS uses each of these lists and 
; the path to search.  

(defun shortest-path (start end net)   
  (BFS end (list (list start)) net))

;We pass BFS the end node, a queue containing the starting node and the graph 
;being searched(net)   

(defun BFS (end queue net)
  (if (null queue) ;if the queue is empty BFS has not found a path so exit
      nil
      (expand-queue end (car queue) (cdr queue) net)))

(defun expand-queue (end path queue net)
  (let ((node (car path)))
    (if (eql node end)   ; If the current node is the goal node then flip the path
                         ; and return that as the answer
        (reverse path)
        ; otherwise preform a new BFS search by appending the rest of 
        ; the current queue to the result of the new-paths function
        (BFS end (append queue (new-paths path node net)) net))))

; mapcar is called once for each member of the list new-paths is passed
; the results of this are collected into a list
(defun new-paths (path node net)
  (mapcar #'(lambda (n) (cons n path))
         (cdr (assoc node net))))

现在，我知道不是像在BFS中那样总是展开左侧节点，而是需要展开看起来最接近目标状态的节点。

我使用的图形如下所示：

(a (b 3) (c 1))  
(b (a 3) (d 1))

我有一个转换函数来使上面的BFS实现工作，但现在我需要使用此图形格式将其转换为爬山。

我只是不确定从哪里开始，并且一直在尝试，但都无济于事。我知道我主要需要更改expand-queue函数来展开最近的节点，但我似乎不能创建一个函数来确定哪个节点是最近的。

谢谢你的帮助！

Answer 1

将内容追加到列表的末尾是错误的。这是使用列表执行的代价最高的操作。复制整个列表，然后追加另一个列表。您可以在递归过程中使用它，这意味着每次展开节点以创建新路径时都会执行此操作。

如果您将项放入队列，则需要查看执行此操作的顺序。在广度优先的情况下，在移动到下一个级别之前，访问一个级别中的每个节点。爬山需要你使用加权函数对“最好”的候选者进行排序。因此，您需要某种类型的函数来计算当前节点和下一个候选节点的数值。然后，您需要对候选对象进行排序，并首先展开“最佳”节点。对于LIFO (后进先出)队列，这意味着最有希望的节点需要被推到最后，因此它将是第一个被扩展的节点。请注意，后进先出队列非常适合单链表。FIFO (先进先出)不是这样的。

计算机科学的一个典型概念是数据抽象。如果LIFO队列是这样的数据结构，则需要定义诸如MAKE-LIFO-QUEUE、EMPTY- QUEUE -P等函数。然后，您将使用这些函数而不是LIST、NULL和其他函数，它们使数据结构的目的更加清晰。这会使您的代码变得更长，但是由于Lisp列表是通用的，并且可以(ab-)用于所有类型的使用场景，因此仅看列表操作并不能清楚地说明它们的意图。对于更复杂的图形算法，这一点尤为重要。