Alpha-beta算法工作原理
Alpha-beta算法是一种用于博弈树的搜索算法,通过对搜索树进行剪枝,极大地减少了搜索时间,从而可以在更短的时间内找到最优解。本文将深入介绍Alpha-beta算法的工作原理及代码实现过程。
一、算法原理
Alpha-beta算法的基本思想是搜索树的剪枝。比如在博弈树中,如果已经确定了某个节点的最好值,那么就可以忽略其他所有的比该节点更劣的节点,节省搜索时间。在Alpha-beta算法中,每个节点都会有两个值,分别是alpha和beta。
Alpha表示的是下界,即当前节点能确保的最好结果,如果发现一个节点存在比当前alpha更高的结果,则当前节点就没必要继续搜索了,因为无论再往后搜索找到的结果都不会更好。
反之,Beta表示的是上界,即当前节点能确保的最劣结果,如果发现一个节点存在比当前beta更低的结果,则当前节点就没必要继续搜索了,因为无论再往后搜索找到的结果都不会更劣。
因此,当搜索到某个节点时,如果该节点的beta小于等于alpha,则说明该节点无法对结果产生影响,可以将其剪枝。反之,如果该节点的alpha小于等于beta,则说明该节点还存在其他解的可能性,需要继续搜索。因此Alpha-beta算法可以在搜索树上进行剪枝,削减搜索的开销,提高算法效率。
二、算法实现
下面我们结合一个简单的棋局,以Python代码实现Alpha-beta算法
我们采用负极大值算法对博弈树进行遍历:
class GameState:
def __init__(self, board, curr_player):
self.board = board
self.curr_player = curr_player
def get_val(self):
return self.board[self.curr_player] - self.board[1 - self.curr_player]