8퍼즐 문제를 A* 알고리즘으로 풀이하려고 한다. 은 풀이할 문제이다. 연산자는 교재 및 강의에서 정의한 빈칸을 상/하/좌/우로 한 칸씩 이동하는 것 외에 상/하/좌/우로 두 칸 이동하여 두 개의 퍼즐 조각을 한꺼번에 밀어 움직이는 것을 포함한다. 예를 들어 는 빈 칸을 우측으로 두 칸 움직이는 연산자를 적용한 결과이다. 두 유형의 연산자 모두 1회의 이동으로 계산한다. 8퍼즐 문제 두 칸 이동 연산자(가) A* 알고리즘의 주요 개념을 설명하라.(나) 이동 횟수를 최소화하여 의 문제를 풀이하기 위해 문제를 표현하고, A* 알고리즘에 적용할 평가함수를 정의하라.(다) 의 문제를 풀이하는 A* 알고리즘의 탐색트리를 구하라. 각각의 노드에 평가함수의 계산식 및 노드 확장 순서를 표시하라.- 이하 과제 작성※ 표지는 A4용지 사용(가) A* 알고리즘의 주요 개념을 설명하라.A*알고리즘은 BFS(Breadth First Search), DFS(Depth First Search)같은 searching algorithm중에 하나이다.A*알고리즘은 그 중에 heuristic한 방법을 이용해서 좀 더 빠르게 search를 진행하고자 하는 알고리즘이다.A* 알고리즘은 현재까지 계산을 한 상태의 노드의 내력 함수와 목적점에 이르는 잔여 비용의 추정치를 향한수치를 기준 삼아서 해당 노드의 선택 여부를 결정하는 알고리즘이라고도 정의할 수 있다.A*알고리즘이 주로 작동하는 형태는 현재 언급하고자 하는 싸이클을 지니고 있다. 출발점(출발노드)에서 이동할수 있는 노드를 탐색한 후 그 중 이동할 수 있는 노드의 평가함수 값을 구한 후 값이 가장 낮은 노드를 open 노드에 추가하고 탐색 대상으로는 선정되었지만 평가함수 값으로는 선정되지 않은 노드를 closed list에 추가한다.이후 closed list에 추가된 노드들은 재확인할 필요성이 없고 다시 open노드에 추가된 노드를 기준으로 이동 가능한 노드를 위의 싸이클처럼 반복하여 최단경로를 구하면 된다.(나) 이동 횟수를 최소화하여 의 패턴을 계속 반복하여 계산하여 평가함수의 값이 가장 작은 값을 구하면 되기에 A*알고리즘의 평가함수는 휴리스틱(heuristic)으로 정의할 수 있다.(다) 의 문제를 풀이하는 A* 알고리즘의 탐색트리를 구하라. 각각의 노드에 평가함수의 계산식 및 노드 확장 순서를 표시하라.# include # include # include typedef struct nodeinfo{int state[ ] [ ];double g,h,f;int prestate[ ] [ ];struct nodeinfo *link;}node;typedef struct nodeinfo *NODE;NODE open=NULL, closed=NULL, successed=NULL;NODE N=NULL;int start[ ] [ ] = { ,};int goal[ ] [ ] = { ,};void start_prn();void input_state();void create_successed();int compare(int goal[ ] [ ], int state[ ] [ ]);NODE cmp_node(NODE, p1, NODE p2);NODE nail(NODE pnode);void print_closed(int count, FILE *fp);void free_heap();void main(){NODE start_value, temp, min, pre, pre_temp;int count=, nodecnt=;FILE *fp;fp = fopen(“print.txt”, “w”);start_prn();input_state(start);printf(“￦n목표 상태를 입력하세요: ”);input_state(goal);start_value = (node*)malloc(sizeof(node) );memcpy(start_value->state, start, sizeof(int)* );memset(start_value->prestate, , sizeof(int)* );start_value->g = ;start_value->h = temp;temp = temp-> link;}if(!pre) open = open->link;else pre->link = min->link;min->link = NULL;if(nail(closed(( nail(closed)->link = min;else closed = min;N = min;++count;if(!(count%100)) {temp=open;while(temp) { temp = temp->link; nodecnt++; }fprintf(fp, “N Count= %d, Open’s NodeCount= %d￦n”,count.nodecnt);fprintf(fp, “%d %d %d￦n”, N->state[ ] [ ], N->state [ ] [ ], N->state [ ] [ ] );fprintf(fp, “N = %d %d %d￦n”, N->state[ ] [ ], N->state [ ] [ ], N->state [ ] [ ] );fprintf(fp,“%d %d %d￦n”, N->state[ ] [ ], N->state [ ] [ ], N->state [ ] [ ] );}if((int)N->h == 0) {print_closed(count.fp);fprintf(fp, “￦n goal을 찾았습니다. N count = % d”,count);break;}}}free_heap();fclose(fp);}void start_prn(){printf(“￦n%s￦n￦n%s￦n%s￦n%s￦n%s￦n%s￦n￦n%s”,“8-퍼즐 문제!!”,“========”,“[ ] [ ] [ ]”, “[ ] [ ] [ ]”, “[ ] [ ] [ ]”,“========= 여기서 숫자 0은 blank(빈칸)입니다.”,“시작 상태를 입력하세요: ”);}void input_state(int state[ ] [ ]){int I, j;for(i= ;i< ; I++)for(j= ;j< ;j++)scanf(“%d”, &state[ ] [ ]);}NODE cmp_node(NODE p1, NODE p2>prestate, N->state, sizeof(int)*9);memcpy(pNode->state, N->state, sizeof(int)*9);pNode->state[y] [x] = N->state[y] [x-1];pNode->state[y] [x-1] = N-> state[ ] [ ];pNode->g = N->g+1;pNode->h = (double)(8-compare(goal, pNode->state));pNode->f = pNode->g + pNode ->h;pNode->link = NULL;if(compare(pNode->state, N->prestate) == 8) free(pNode);else{// successed 에 pushif(nail(successed)) nail(successed)->link = pNode;else successed = pNode;}}// upif(y-1>=0){pNode = NULL;pNode = (node*)malloc(sizeof(node));memcpy(pNode->prestate, N->state, sizeof(int)*9);memcpy(pNode->state, N->state, sizeof(int)*9);pNode->state[y] [x] = N->state[y-1] [x];pNode->state[y-1] [x] = N->state[y] [x];pNode->g = N->g+1;pNode->h = (double)(8-compare(goal, pNode->state));pNode->f = pNode->g + pNode->h;pNode->link = NULL;if(compare(pNode->state, N->prestate) == 8) free(pNode);else{if(nail(successed)) nail(successed)->link = pNode;else successed = pNode;}}if(x+1prestate, N->state, sizeof(int)*9);memcpy(pNode->state, N->st;pNode->link = NULL;if(compare(pNode->state, N->prestate) == 8) free(pNode);else{if(nail(successed)) nail(successed)->link = pNode;else successed = pNode;}}}int compare(int goal[3] [3], int state[3] [3]){int x, y, count=0;for(y=0; yg;while(level>=0){if(compare(state, temp->state)==8 && temp->g == (double)level){pre->link = temp->link;temp->link = closed;closed = temp;memcpy(state, temp->prestate, sizeof(int)*9);level--;}pre = temp;temp = temp->link;if(!temp){temp = closed;pre = NULL;}}temp = closed->link;fprintf(fp, “￦n========= 퍼즐 경로 =========￦n”);while(1){for(i=0; i=0 && !temp->state[y] [x-1]) sprintf(pass, “%s ”, “move left”);if(x+1state[y] [x+1]) sprintf(pass, “%s”, “move right”);if(y-1>=0 && !temp->state[y-1] [x]) sprintf(pass, “ %s ”, “move up”);if(y+1state[y+1] [x]) sprintf(pass, “%s ”, “move down”);// display state valuefprintf(fp, “￦n % d % d % d￦t % d % d % d￦n”, temp->prestate[0] [0],temp->prestate[0],[1], temp->ptestate[0] [2],temp->state[0] [0], temp->state[0] [1], temp->s
2019 학년도 ( 2 )학기 과제물(온라인제출용)교과목명 : 프로그래밍 언어론학 번 :성 명 :연 락 처 :_________________________________________________________________________o 과제유형 : ( E ) 형o 과 제 명 :- 제출파일 종류: 아래한글 또는 MS-word 파일(그 외 종류의 파일은 감점)- 파일 용량: 5MB 이내- 작성 분량: 표지 포함 5쪽 이하(A4기준, 1쪽은 표지, 2쪽부터 풀이)- 표절 관련 주의사항: 학교에서 제공되는 표절검색 시스템에 의한 표절율이 50% 이상이면 감점 처리할 수 있으므로 문제의 조건을 꼭 지킬 것- 빈 파일, 표지만 있는 파일, 타 과목 과제물 파일 등을 제출한 경우 0점 처리 되므로 과제물 제출 직후 반드시 확인할 것1. 다음에 대해 답하시오. (15점)(1) 교재 및 강의에서 소개한 프로그래밍 언어의 평가 기준 9가지 중 3가지만 골라 나열하시오.1. 작성력 : 프로그램 수식이나 문장, 기능을 쉽게 표현할 수 있는가?2. 직교성 : 언어 기능이 서로 간섭하지 않고 자유롭게 조합될 수 있는가?- orthogonality, 선형대수의 orthogonal vector에서 유래, 독립된 기본 구조들이 조합되어제어나 데이터 구조를 생성할 수 있는 능력- 예:Int x VS int *x -> 데이터타입 'int'와 타입 연산자로 새로운 데이터 구조를 만들었다.- 비슷하게 생겨도 서로 다른 표현은 서로 다른 의미를 갖는다.- 직교성이 결여되면 언어 규칙에서 예외사항 초래가 발생할 수 있다.- 직교성이 뛰어나면 단순성도 올라간다.3. 일관성 : 유사한 기능을 같은 형태로 나타낼 수 있는가?(2) 프로그래밍 언어 중 하나만 선택하여 (1)에서 고른 평가 기준으로 평가해보시오. 이때 평가의 근거를 반드시 제시하시오.JAVA 언어는 선택된 문제 영역에 대해 프로그램을 생성하는데 언어가 쉽게 사용될 수 있다.기본적인 람다식을 통해 기본 구문이나 의문문등을 구현하기 때문에 사용자가 쉽게 기능을표현할 수 있습니다.언어가 너무 많은 구조를 포함하면 사용자가 사용할 때 효율적이지 않습니다.적은 수의 기본 구조와 이것들을 조합하기 위한 일관된 규칙을 갖는 것이 훨씬 좋습니다.사용자의 의도에 맞게 여러 구문들을 활용하여 쉽고 간단하게 프로그램을 작성할 수 있습니다.예를 들어 데이터 타입과 타입 연산자들을 조합하여 정수형 배열, 실수형 포인터와 같이데이터 타입을 정의 할 수 있습니다.
처음 이 책을 접하게된 동기는 군대에서 말년휴가를 나와 설계수업 중에 과제로 선택받은 것이다. 처음에는 아무 생각없이 고속터미널에 있는 서점에 들어가 무작정 찾아보았다. 딱 처음에 표지를 보는 순간 좀 답답한 책일 것이라고 생각이 들게 느꼈었다.대충 읽어 봤을때는 사진도 많고 쪽수도 그리 많지 않아서 다음에 읽어야지 하다가다음날 학교 도서관에서 결국 빌려 보았다. 처음에는 점, 선 등에 대하여 이야기 하면서건축물들을 이야기 하면서 건축적인 이야기를 많이 실려 있었다.이 책은 나에게 공간이 주는 의미를 다시 한번 생각해 보게 하고 주위환경을 다시 한번되돌아 보게 하였다. 심지어 집에가다가 조금 독특한 건물이 있으면 시선을 돌리지않고여러 생각을 하게 만들었다.2차원의 건축물이란 의미를 뛰어넘어 만지고 싶고, 생각하고 싶게 만드는 건물에 대한 사고의 확장을 부른다. 또 막연하게 거리에, 공터에, 지하에 우두커니 서있는 건물들을 새롭게 보는 눈이 생겼다는 것을 자각하는 것은 어렵지 않았다.이 책에서 가장 흥미로운 부분은 바로 벽돌의 재평가였다. ‘벽돌아, 너는 무엇이 되고 싶니?’,‘저는 쌓아지고 싶어요.’ 이런 대답을 할 것 같은 벽돌의 모습이랄까?한국의 주택가를 온통 붉게 만든 장본인이자 레고 블록처럼 완성되길 원하는 미완성의 건축자재. 벽돌 두 장을 조심스럽게 올려놓기 시작했을 때 건축이 시작된다고 말하는 건축가가있다고 하는 걸 보면 분명 벽돌은 건축을 대변하는 위치에 있다. ‘벽돌의 쌓여짐’에서 건축가와 인부들의 인고, 침착함을 엿볼 수 있다. 벽돌을 쌓는 건축가의 팔레트는 레드 브라운,바로 벽돌색으로 가득차 있을 것이다. 벽돌건물은 점묘화같다. 벽돌은 화가의 세심한 붓터치 하나하나에 비유되고, 그 건축가는 점묘파 화가인 것이다. 캔버스, 길 위에 완연히근면함이 느껴진다. 차곡차곡 쌓아져 만들어지는 아름다움. 조심스럽게 쌓은 흔적을 가진벽돌 건물은 시끄러운 주위의 건물들 사이에서 특유의 근면성의 기품을 보여주고 있다.벽돌이야기를 하니 며칠전에 설계시간에 교수님께서하신 말씀이 생각난다.한 학생이 따뜻하다를 표현해서 설계방향을 잡으려고 한다고 말을 하니 교수님께서
