(State-Based Search) อัลกอริธึม การค้นหาตามรัฐ Java

อัลกอริธึม State-Based Search เป็นวิธีการค้นหาใน Java การเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและการสำรวจผ่านสถานะของปัญหาที่เป็นไปได้ ในอัลกอริทึมนี้ สถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดของปัญหาจะแสดงเป็นโหนดในกราฟหรือพื้นที่สถานะ

วิธีการทำงานของอัลกอริธึมการค้นหาตามรัฐ

อัลกอริทึมเริ่มต้นจากสถานะเริ่มต้นและใช้การแปลงเพื่อสร้างสถานะลูก แต่ละสถานะที่สร้างขึ้นใหม่จะกลายเป็นโหนดในกราฟหรือพื้นที่สถานะ อัลกอริธึมจะข้ามผ่านสถานะเหล่านี้ เพื่อตรวจสอบว่าสถานะเป้าหมายอยู่ในนั้นหรือไม่ หากพบ อัลกอริธึมจะยุติลง มิฉะนั้น มันก็จะเดินทางผ่านรัฐลูกอื่นๆ ต่อไป

ข้อดีและข้อเสียของอัลกอริทึมการค้นหาตามรัฐ

ข้อดี:

• ครบถ้วนสมบูรณ์: อัลกอริธึมมีความสามารถในการครอบคลุมสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดของปัญหา
• อเนกประสงค์: สามารถใช้ได้กับปัญหาประเภทต่างๆ

ข้อเสีย:

• ความเป็นไปได้ของการทำซ้ำ: ในบางกรณี อัลกอริธึมอาจทำซ้ำการข้ามผ่านของบางสถานะ

ตัวอย่างและคำอธิบาย

ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นอัลกอริทึมการค้นหาตามรัฐคือการค้นหาเส้นทางจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดหมายปลายทางบนแผนที่ มาดูกันว่าอัลกอริทึมนี้ทำงานอย่างไร:

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);  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  

ในตัวอย่างข้างต้น เราใช้อัลกอริธึมการค้นหาตามรัฐเพื่อค้นหาเส้นทางจากสถานะเริ่มต้นไปยังสถานะเป้าหมายบนแผนที่ สถานะลูกถูกสร้างขึ้นโดยการดำเนินการที่เป็นไปได้จากสถานะปัจจุบัน ผลลัพธ์ก็คืออัลกอริทึมจะค้นหาเส้นทางจากสถานะเริ่มต้นไปยังสถานะเป้าหมาย