A Start Admissible 含义
好的,完全没问题!我们来把这个“如果终点换成左上角”的情况用图画和表格一步步解释清楚,这样就一目了然了。
我感觉您可能是卡在了这一点:网格里的数字(启发值 h(x)
)是固定不变的,但我们用来做判断的“真实成本”会随着终点的改变而改变。
让我们来做个直观的对比。
场景设定:终点变更
- 原始启发值
h(x)
: 网格里的数字0, 1, 2...
保持不变。 - 新的终点 (New Goal): 我们现在假设终点是左上角的格子
(0, 0)
。 - 核心规则: 我们还是要检查是否所有格子都满足
h(x) ≤ 真实成本
。
🎨 第一步:画出两张“地图”进行对比
为了清晰,我们画两张 3x3 的网格图。
左图:启发值地图
h(x)
- 这和原题中的图一模一样,是每个格子固定的“估计值”。
右图:新的真实成本地图
C*(x)
- 这张图里的数字,代表从该格子走到新终点 (0, 0) 所需的最少步数(也就是曼哈顿距离)。
现在,请看这两张并排的“地图”:
plaintext
1 | 启发值地图 h(x) 新的真实成本地图 C*(x) |
右图是怎么算出来的?
举几个例子:
- 格子
(0, 0)
: 它就是终点,所以真实成本是0
。 - 格子
(1, 0)
: 从(1, 0)
向上走一步就到(0, 0)
,所以真实成本是1
。 - 格子
(2, 2)
: 从(2, 2)
到(0, 0)
,需要向左走2步,向上走2步,总共2+2=4
步。所以真实成本是4
。
🧐 第二步:逐格对比,寻找“矛盾”
现在,我们的任务就是比较这两张图,看看在同一个位置上,是不是永远满足 左图的数字 ≤ 右图的数字。
我们还是用表格来完成这个检查:
格子位置 (r, c) | 启发值 h(x) (左图) |
新的真实成本 C*(x) (右图) |
检查 h(x) ≤ C*(x) |
结论 |
---|---|---|---|---|
(0, 0) [新终点] | 0 | 0 | 0 ≤ 0 |
✅ 通过 |
(0, 1) | 1 | 1 | 1 ≤ 1 |
✅ 通过 |
(0, 2) | 2 | 2 | 2 ≤ 2 |
✅ 通过 |
(1, 0) | 2 | 1 | 2 ≤ 1 |
❌ 失败! |
(1, 1) | 2 | 2 | 2 ≤ 2 |
✅ 通过 |
(1, 2) | 1 | 3 | 1 ≤ 3 |
✅ 通过 |
(2, 0) | 2 | 2 | 2 ≤ 2 |
✅ 通过 |
(2, 1) | 1 | 3 | 1 ≤ 3 |
✅ 通过 |
(2, 2) | 0 | 4 | 0 ≤ 4 |
✅ 通过 |
⚠️ 第三步:理解失败的意义
我们找到了一个“罪魁祸首”:格子 (1, 0)。
- 在这个格子上,启发函数给出的估计值
h(x)
是 2。它好像在说:“喂,A*算法,从我这里走到终点(0,0)大概需要2步哦!” - 但是,我们通过计算得知,从
(1, 0)
走到终点(0, 0)
的真实最短路径只需要 1 步。
这就出现了 估计值(2) > 真实值(1)
的情况。
💡 这意味着什么?
这个启发函数做出了一个悲观的、夸大的估计。它高估了到达终点的难度。这种“坏的建议”违反了可采纳启发函数(Admissible Heuristic)最核心的“乐观”原则。
关键点: 在A*算法中,只要有任何一个格子的估计值超过了它的真实成本,那么整个启发函数对于这个终点来说,就是不可采纳的 (Not Admissible)。
总结
所以,如果我们将终点从右下角换到左上角:
- 启发函数本身(网格里的数字)没有变。
- 但我们评判它的标准(到终点的真实距离)变了。
- 在新的标准下,它在
(1, 0)
这个点上“撒了谎”(高估了成本),所以它不再是一个合格的、可采纳的启发函数了。
这个对比是不是清晰多了?如果您想了解这种“坏”的启发函数会导致A*算法具体怎样走错路,我们可以一起画一个简单的寻路过程!