ریاست کی بنیاد پر تلاش (State-Based Search) الگورتھم میں Java

ریاست پر مبنی تلاش کا الگورتھم Java پروگرامنگ میں تلاش کا ایک طریقہ ہے جس میں کسی مسئلے کی ممکنہ حالتوں کو بنانا اور اس سے گزرنا شامل ہے۔ اس الگورتھم میں، کسی مسئلے کی تمام ممکنہ حالتوں کو گراف یا اسٹیٹ اسپیس میں نوڈس کے طور پر دکھایا جاتا ہے۔

ریاست پر مبنی تلاش کا الگورتھم کیسے کام کرتا ہے۔

الگورتھم ابتدائی حالت سے شروع ہوتا ہے اور بچوں کی حالتیں پیدا کرنے کے لیے تبدیلیوں کا استعمال کرتا ہے۔ ہر نئی پیدا ہونے والی ریاست گراف یا اسٹیٹ اسپیس میں نوڈ بن جاتی ہے۔ الگورتھم ان ریاستوں سے گزرتا ہے، یہ جانچتا ہے کہ آیا گول ریاست ان میں سے ہے۔ اگر مل جائے تو الگورتھم ختم ہو جاتا ہے۔ دوسری صورت میں، یہ دیگر بچوں کی ریاستوں سے گزرتا رہتا ہے۔

اسٹیٹ بیسڈ سرچ الگورتھم کے فائدے اور نقصانات

فوائد:

• مکمل: الگورتھم میں مسئلہ کی تمام ممکنہ حالتوں کا احاطہ کرنے کی صلاحیت ہے۔
• ورسٹائل: اس کا اطلاق مختلف قسم کے مسائل پر کیا جا سکتا ہے۔

نقصانات:

• تکرار کا امکان: بعض صورتوں میں، الگورتھم بعض ریاستوں کے ٹراورسل کو دہرا سکتا ہے۔

مثال اور وضاحت

ریاست پر مبنی تلاش الگورتھم کی ایک مثالی مثال نقشے پر نقطہ آغاز سے منزل تک راستہ تلاش کرنا ہے۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ یہ الگورتھم کیسے کام کرتا ہے:

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);  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  

مندرجہ بالا مثال میں، ہم نقشے پر ابتدائی حالت سے گول ریاست تک راستہ تلاش کرنے کے لیے ریاست پر مبنی سرچ الگورتھم کا استعمال کرتے ہیں۔ چائلڈ اسٹیٹس موجودہ حالت سے ممکنہ کارروائیوں کو انجام دے کر تیار کی جاتی ہیں۔ نتیجہ یہ ہے کہ الگورتھم ابتدائی حالت سے گول حالت تک ایک راستہ تلاش کرے گا۔