树搜索程序步骤是什么

时间:2025-01-19 08:58:16 程序应用

树搜索程序通常包括以下步骤:

选择(Selection)

从根节点开始,根据某种策略(如UCB公式)选择出一个最急迫需要被拓展的节点。

如果所有可行动作都已经被拓展过,则使用UCB公式计算子节点的UCB值,并选择UCB值最大的子节点。

如果存在未拓展的子节点,则选择该节点作为目标节点,并找出其未拓展的动作。

如果节点游戏已经结束,则直接进行下一步。

拓展(Expansion)

对选择出的节点进行拓展,生成新的子节点。

对于每个可能的动作,创建一个新的子节点,并将其与父节点连接。

模拟(Simulation)

从拓展出的新节点开始,执行一次随机模拟(也称为蒙特卡洛模拟)。

模拟过程直到游戏结束,记录模拟结果(如胜负)。

反向传播(Backpropagation)

根据模拟结果,更新从根节点到目标节点的路径上所有节点的评分和信息。

更新节点的被访问次数和其他相关统计数据。

示例代码(蒙特卡洛树搜索)

```python

import random

class TreeNode:

def __init__(self, val=0, left=None, right=None):

self.val = val

self.left = left

self.right = right

self.visits = 0

self.score = 0

def ucb(node):

return node.score + C * math.sqrt(math.log(total_visits) / node.visits)

def mcts(root, iters):

total_visits = 0

for _ in range(iters):

node = root

if node.visits == 0:

node.score = 0

else:

node.score = node.score / node.visits

while node.left or node.right:

if node.left and (node.right is None or ucb(node.left) > ucb(node.right)):

node = node.left

else:

node = node.right

if node.left:

node.score += 1

else:

node.visits += 1

node.score = 0

total_visits += 1

return node

示例使用

root = TreeNode(0)

root.left = TreeNode(1)

root.right = TreeNode(2)

root.left.left = TreeNode(3)

root.left.right = TreeNode(4)

best_node = mcts(root, 1000)

print("Best move:", best_node.val)

```

示例代码(二叉搜索树)

```python

class TreeNode:

def __init__(self, val=0, left=None, right=None):

self.val = val

self.left = left

self.right = right

def insert(root, val):

if root is None:

return TreeNode(val)

if val < root.val:

root.left = insert(root.left, val)

else:

root.right = insert(root.right, val)

return root

def search(root, val):

if root is None or root.val == val:

return root

if val < root.val:

return search(root.left, val)

return search(root.right, val)

示例使用

root = TreeNode(50)

insert(root, 30)

insert(root, 70)

insert(root, 20)

insert(root, 40)

insert(root, 60)

insert(root, 80)

result = search(root, 40)

if result:

print("Found:", result.val)

else:

print("Not found")

```

这些步骤和代码示例展示了树搜索程序的基本流程和实现方法。根据具体应用场景的不同,树搜索算法(如蒙特卡洛树搜索和二叉搜索树)会有所调整。