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상태 기반 검색 (State-Based Search) 알고리즘 Java

상태 기반 검색 알고리즘은 Java 문제의 가능한 상태를 생성하고 탐색하는 프로그래밍의 검색 방법입니다. 이 알고리즘에서는 문제의 가능한 모든 상태가 그래프 또는 상태 공간의 노드로 표시됩니다.

상태 기반 검색 알고리즘의 작동 방식

알고리즘은 초기 상태에서 시작하여 변환을 사용하여 하위 상태를 생성합니다. 새로 생성된 각 상태는 그래프 또는 상태 공간의 노드가 됩니다. 알고리즘은 이러한 상태를 순회하면서 목표 상태가 그 상태에 있는지 확인합니다. 발견되면 알고리즘이 종료됩니다. 그렇지 않으면 계속해서 다른 하위 상태를 통과합니다.

상태 기반 검색 알고리즘의 장점과 단점

장점:

  • 철저함: 알고리즘은 문제의 가능한 모든 상태를 다룰 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.
  • 다재다능함: 다양한 유형의 문제에 적용할 수 있습니다.

단점:

  • 반복 가능성: 어떤 경우에는 알고리즘이 특정 상태의 순회를 반복할 수 있습니다.

예와 설명

상태 기반 검색 알고리즘의 예시는 지도에서 출발지에서 목적지까지의 경로를 찾는 것입니다. 이 알고리즘이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

import java.util.*;  
  
public class StateSearchExample {  
    static boolean isGoalState(State state, State goalState) {  
        return state.equals(goalState);  
    }  
  
    static void stateSearch(State initialState, State goalState) {  
        Queue<State> queue = new LinkedList<>();  
        Set<State> visited = new HashSet<>();  
  
        queue.add(initialState);  
        visited.add(initialState);  
  
        while(!queue.isEmpty()) {  
            State currentState = queue.poll();  
  
            if(isGoalState(currentState, goalState)) {  
                System.out.println("Found goal state: " + currentState);  
                return;  
            }  
  
            List<State> nextStates = currentState.generateNextStates();  
            for(State nextState: nextStates) {  
                if(!visited.contains(nextState)) {  
                    queue.add(nextState);  
                    visited.add(nextState);  
                }  
            }  
        }  
    }  
}

위의 예에서는 상태 기반 검색 알고리즘을 사용하여 지도에서 초기 상태에서 목표 상태까지의 경로를 찾습니다. 하위 상태는 현재 상태에서 가능한 작업을 수행하여 생성됩니다. 결과적으로 알고리즘은 시작 상태에서 목표 상태까지의 경로를 찾습니다.