Algoritmul de căutare bazat pe stat (State-Based Search) în Java

Algoritmul de căutare bazată pe stat este o metodă de căutare în Java programare care implică crearea și parcurgerea stărilor posibile ale unei probleme. În acest algoritm, toate stările posibile ale unei probleme sunt reprezentate ca noduri într-un grafic sau spațiu de stări.

Cum funcționează algoritmul de căutare bazat pe stat

Algoritmul pleacă de la o stare inițială și folosește transformări pentru a genera stări copil. Fiecare stare nou generată devine un nod în grafic sau spațiu de stări. Algoritmul traversează aceste stări, verificând dacă starea scopului se află printre ele. Dacă este găsit, algoritmul se termină; în caz contrar, continuă să traverseze alte stări copil.

Avantajele și dezavantajele algoritmului de căutare bazat pe stat

Avantaje:

• Exhaustiv: algoritmul are capacitatea de a acoperi toate stările posibile ale problemei.
• Versatil: poate fi aplicat la diferite tipuri de probleme.

Dezavantaje:

• Posibilitatea de repetare: În unele cazuri, algoritmul poate repeta traversarea anumitor stări.

Exemplu și explicație

Un exemplu ilustrativ al algoritmului de căutare bazat pe stat este găsirea unei căi de la un punct de plecare la o destinație pe o hartă. Să vedem cum funcționează acest algoritm:

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);  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  

În exemplul de mai sus, folosim algoritmul de căutare bazat pe stat pentru a găsi o cale de la o stare inițială la o stare de obiectiv pe o hartă. Stările copil sunt generate prin efectuarea de acțiuni posibile din starea curentă. Rezultatul este că algoritmul va găsi o cale de la starea inițială la starea obiectiv.