-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy pathResuelve Laberintos Final.lisp
1012 lines (925 loc) · 40.5 KB
/
Resuelve Laberintos Final.lisp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
;;;Alumno: Sergio Gabriel Morales Valencia
;;;Búsqueda de la salida de un laberinto.
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;;Funciones propias del maze_lib
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;(load "maze_lib.lisp")
(load "uploads/maze_lib.lisp")
;(load "/home/archie/public_html/uploads/maze_lib.lisp")
;(load "maze_lib.lisp")
;(defparameter *algorithms-list* (list 'breadth-first 'depth-first 'depth-first-canon 'error_example))
(add-algorithm 'breadth-first)
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;;Parámetros de las funciones de búsqueda.
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;Lista de operaciones
(defparameter *lista-operaciones* '(arriba ne derecha se abajo sw izquierda NW))
; (defparameter *lista-operaciones* '(arriba derecha abajo izquierda))
(defparameter *open* nil)
(defparameter *closed* nil)
(defparameter *id* 0)
(defparameter *nodos_expandidos* 0)
(defparameter *long_max_open* 0)
(defparameter *t1real* 0)
(defparameter *t1run* 0)
(defparameter *estado-inicial* nil)
(defparameter *estado-meta* nil)
(defparameter *bandera-fin* nil)
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;;Funciones compartidas por todos los métodos de búsqueda.
;;;-----------------------------------------------------------------------------
(defvar estado-inicial)
(defvar estado-meta)
(defun crea-estado (fila col)
"Crea un estado enlistando la fila y la columna deseadas."
(list fila col ))
;;Funciones de desplazamiento.
;(defun arriba (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-maze fila col)))
;(cond
;((= 0 fila) nil)
;((member 1 paredes) nil)
;(t (crea-estado (- fila 1) col )))))))
;(defun derecha (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-maze fila col)))
;(cond
;((= (- (get-maze-cols) 1) col) nil)
;((member 2 paredes) nil)
;(t (crea-estado fila (+ 1 col) )))))))
;(defun abajo (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-maze fila col)))
;(cond
;((= (- (get-maze-rows) 1) fila) nil)
;((member 3 paredes) nil)
;(t (crea-estado (+ fila 1) col )))))))
;(defun izquierda (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-maze fila col)))
;(cond
;((= 0 col) nil)
;((member 4 paredes) nil)
;(t (crea-estado fila (- col 1) )))))))
;(defun NE (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
;(cond
;((or (= col (- (get-maze-cols) 1))(= fila 0)) nil)
;(t (setq op1 (derecha (arriba estado))) (setq op2 (arriba (derecha estado)))
;(cond
;((not (null op1)) op1)
;((not (null op2)) op2)
;(t nil))))))))
;(defun SE (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
;(cond
;((or (= col (- (get-maze-cols) 1))(= fila (- (get-maze-rows) 1))) nil)
;(t (setq op1 (derecha (abajo estado))) (setq op2 (abajo (derecha estado)))
;(cond
;((not (null op1)) op1)
;((not (null op2)) op2)
;(t nil))))))))
;(defun SW (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
;(cond
;((or (= col 0)(= fila (- (get-maze-rows) 1))) nil)
;(t (setq op1 (izquierda (abajo estado))) (setq op2 (abajo (izquierda estado)))
;(cond
;((not (null op1)) op1)
;((not (null op2)) op2)
;(t nil))))))))
;(defun NW (estado)
;(cond
;((null estado) nil)
;(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
;(cond
;((or (= col 0)(= fila 0)) nil)
;(t (setq op1 (izquierda (arriba estado))) (setq op2 (arriba (izquierda estado)))
;(cond
;((not (null op1)) op1)
;((not (null op2)) op2)
;(t nil))))))))
;Funciones de desplazamiento.
(defun arriba (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-cell-walls fila col)))
(cond
((= 0 fila) nil)
((member paredes '(1 3 5 7 9 11 13 15)) nil)
(t (crea-estado (- fila 1) col )))))))
(defun derecha (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-cell-walls fila col)))
(cond
((= (- (get-maze-cols) 1) col) nil)
((member paredes '(2 3 6 7 10 11 14 15)) nil)
(t (crea-estado fila (+ 1 col) )))))))
(defun abajo (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-cell-walls fila col)))
(cond
((= (- (get-maze-rows) 1) fila) nil)
((member paredes '(4 5 6 7 12 13 14 15)) nil)
(t (crea-estado (+ fila 1) col )))))))
(defun izquierda (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let* ((fila (first estado)) (col (second estado)) (paredes (get-cell-walls fila col)))
(cond
((= 0 col) nil)
((member paredes '(8 9 10 11 12 13 14 15)) nil)
(t (crea-estado fila (- col 1) )))))))
(defun NE (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
(cond
((or (= col (- (get-maze-cols) 1))(= fila 0)) nil)
(t (setq op1 (derecha (arriba estado))) (setq op2 (arriba (derecha estado)))
(cond
((not (null op1)) op1)
((not (null op2)) op2)
(t nil))))))))
(defun SE (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
(cond
((or (= col (- (get-maze-cols) 1))(= fila (- (get-maze-rows) 1))) nil)
(t (setq op1 (derecha (abajo estado))) (setq op2 (abajo (derecha estado)))
(cond
((not (null op1)) op1)
((not (null op2)) op2)
(t nil))))))))
(defun SW (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
(cond
((or (= col 0)(= fila (- (get-maze-rows) 1))) nil)
(t (setq op1 (izquierda (abajo estado))) (setq op2 (abajo (izquierda estado)))
(cond
((not (null op1)) op1)
((not (null op2)) op2)
(t nil))))))))
(defun NW (estado)
(cond
((null estado) nil)
(t (let ((fila (first estado)) (col (second estado)) (op1) (op2))
(cond
((or (= col 0)(= fila 0)) nil)
(t (setq op1 (izquierda (arriba estado))) (setq op2 (arriba (izquierda estado)))
(cond
((not (null op1)) op1)
((not (null op2)) op2)
(t nil))))))))
;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;;Funciones compartidas por los algoritmos de búsqueda ciega.
;;;-----------------------------------------------------------------------------
(defun crea_nodo (id_ancestro estado operador)
"Crea un nodo. Este contiene la siguiente información:
id: Número único de identificación. Este número se incrementa automáticamente
conforme se crean nuevos nodos, por ese motivo no se pide como argumento.
id ancestro: indica el número de identificación del nodo del cual desciende
estado: indica el estado del nodo.
operador: indica que operación se le aplicó al nodo padre para obtener este estado."
(setq *id* (+ 1 *id*))
(list *id* id_ancestro estado operador))
(defun estado_nodo (nodo)
"Devuelve el estado contenido dentro de un nodo"
(third nodo))
(defmacro inserta_nodo (nodo lista metodo)
"Inserta un nodo en una lista. El argumento 'metodo' puede ser :pofundo o :ancho.
En el caso :profundo, el nodo se introducirá con push como si la lista se tratara
de una cola. En el caso :ancho, el nodo se añade al final de la lista como si estado
fuera una cola."
`(case ,metodo
(:profundo (push ,nodo ,lista))
(:ancho (encola ,nodo ,lista))
)
)
(defmacro extrae_nodo (lista metodo)
"Extra el siguiente nodo a analizar de una lista. El argumento 'metodo' puede ser
:profundo o :ancho. En el caso de :profundo, se usa la macro pop considerando a
la lista como una pila. En el caso :ancho, se extrae el primer elemento considerando
a la lista como una cola"
`(case ,metodo
(:profundo (pop ,lista))
(:ancho (saca_cola ,lista))
)
)
(defmacro añade_nodo_a_memoria (nodo)
"Añade un nodo a memoria. Agrega el nodo al final de la lista *closed*"
`(setq *closed* (append *closed* (list ,nodo)))
)
(defun expande (nodo lista_m)
"Recibe un nodo y la lista de operaciones que es posible aplicar en este problema.
Apica en orden cada operación al estado del nodo y revisa que el estado resultante
sea el estado meta. Si lo es, entonces activa la bandera-fin para indicar que se
ha encontrado la solución. Si no lo es, se revisa que el estado no esté ya contenido
en la memoria. Al final regresa una lista con los nuevos nodos que descienden del
nodo original."
(cond
((null lista_m) nil)
(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo))))
(cond
((null estado_resultante) (expande nodo (rest lista_m)))
((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* T) (list (crea_nodo (first nodo) estado_resultante (first lista_m))))
((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande nodo (rest lista_m)))
(t (cons (crea_nodo (first nodo) estado_resultante (first lista_m))
(expande nodo (rest lista_m))))
)
)
)
)
)
(defmacro encola (objeto cola)
"Agrega un objeto al final de una lista, colocándolo al final de la cola"
`(setq ,cola (append ,cola (list ,objeto)))
)
(defmacro saca_cola (cola)
"Regresa el objeto al principio de una cola. Modifica la cola para eliminar el
objeto extraído."
(let ((salida (gensym "salida-") ))
`(let ((,salida (first ,cola)))
(setq ,cola (rest ,cola))
,salida
)
)
)
(defun estado_en_memoria (estado memoria)
"Revisa que el estado no esté ya presente en la memoria. Si ya está, regresa t.
En caso contrario regresa nil."
(cond
((null memoria) nil)
((equal estado (estado_nodo (first memoria))) t)
(t (estado_en_memoria estado (rest memoria)))
)
)
(defun rastrea_solucion (nodo)
"Regresa una lista conteniendo los nodos en el orden que deben seguirse para llegar
a la solución. Para esto busca el nodo padre, y funciona recursivamente hasta
encontrar el nodo del estado inicial, cuyo id del padre es 0."
(cond
((null nodo) nil)
(t (append (rastrea_solucion (busca_padre nodo *closed*)) (list nodo)))
)
)
(defun busca_padre (nodo memoria)
"Busca el padre del nodo en la memoria"
(cond
((null memoria) nil)
((= (second nodo) (first (first memoria))) (first memoria))
(t (busca_padre nodo (rest memoria)))
)
)
(defun traduce (operacion)
"Traduce el nombre de los operadores de movimiento a variabes que CL-MAZE puede
entender para mostrar la solución."
(case operacion
(ARRIBA 0)
(ABAJO 4)
(DERECHA 2)
(IZQUIERDA 6)
(NE 1)
(SE 3)
(NW 7)
(SW 5)
))
(defun imprime_solucion (solucion)
"Imprime la solución obtenida con rastrea_solucion."
(let ((lista_solucion))
; (format t "~%ESTADO INICIAL: ~S~%" (third (first solucion)))
(loop for k in (rest solucion) do
; (format t "~S --> ~S~%" (fourth k) (third k))
(setq lista_solucion (append lista_solucion (list (traduce (fourth k)))))
)
; (format t "~%")
;(print lista_solucion)
lista_solucion
)
)
(defun breadth-first ()
"Busca la salida del laberinto por anchura primero. Este es el método mejorado,
en el que se evita crear nuevos nodos que contengan un estado ya visitado anteriormente."
(setq estado-inicial (coerce *start* 'list))
(setq estado-meta (coerce *goal* 'list))
(setq *id* 0)
(setq *open* nil)
(setq *closed* nil)
(setq *nodos_expandidos* 0)
(setq *long_max_open* 0)
(setq *estado-meta* estado-meta)
(setq *bandera-fin* nil)
(setq *t1real* (get-internal-real-time))
(setq *t1run* (get-internal-run-time))
(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
(setq nodo (crea_nodo 0 estado-inicial nil))
(inserta_nodo nodo *open* :ancho)
(loop until (null *open*) do
(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)))
(setq nodo (extrae_nodo *open* :ancho))
(añade_nodo_a_memoria nodo)
(setq sucesores (expande nodo *lista-operaciones*))
(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
(cond
(*bandera-fin*
(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda ancho (Mejorado)")
(return (setq *solution* (imprime_solucion solucion)))
)
)
(loop for k in sucesores do (añade_nodo_a_memoria k)(inserta_nodo k *open* :ancho))
)
)
)
(defun depth-first ()
"Busca la salida del laberinto por profundidad primero. Este es el método mejorado,
en el que se evita crear nuevos nodos que contengan un estado ya visitado anteriormente."
(setq estado-inicial (coerce *start* 'list))
(setq estado-meta (coerce *goal* 'list))
(setq *id* 0)
(setq *open* nil)
(setq *closed* nil)
(setq *nodos_expandidos* 0)
(setq *long_max_open* 0)
(setq *estado-meta* estado-meta)
(setq *bandera-fin* nil)
(setq *t1real* (get-internal-real-time))
(setq *t1run* (get-internal-run-time))
(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
(setq nodo (crea_nodo 0 estado-inicial nil))
(inserta_nodo nodo *open* :profundo)
(loop until (null *open*) do
(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
(setq nodo (extrae_nodo *open* :profundo))
(añade_nodo_a_memoria nodo)
(setq sucesores (expande nodo *lista-operaciones*))
(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
(cond
(*bandera-fin*
(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda profundo (Mejorado)")
(setq *solution* (imprime_solucion solucion))
(return nil)
)
)
(loop for k in sucesores do (añade_nodo_a_memoria k)(inserta_nodo k *open* :profundo))
)
)
)
(defun breadth-first-canon ()
"Busca la salida del laberinto por anchura primero. Este es el método canónico,
puede tarder mucho tiempo en encontrar una solución"
(setq estado-inicial (coerce *start* 'list))
(setq estado-meta (coerce *goal* 'list))
(setq *id* 0)
(setq *open* nil)
(setq *closed* nil)
(setq *nodos_expandidos* 0)
(setq *long_max_open* 0)
(setq *estado-meta* estado-meta)
(setq *bandera-fin* nil)
(setq *t1real* (get-internal-real-time))
(setq *t1run* (get-internal-run-time))
(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
(setq nodo (crea_nodo 0 estado-inicial nil))
(inserta_nodo nodo *open* :ancho)
(loop until (null *open*) do
(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
(setq nodo (extrae_nodo *open* :ancho))
(añade_nodo_a_memoria nodo)
(setq sucesores (expande nodo *lista-operaciones*))
(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
(cond
(*bandera-fin*
(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda ancho (Canónico)")
(setq *solution* (imprime_solucion solucion))
(return nil)
)
)
(loop for k in sucesores do (inserta_nodo k *open* :ancho))
)
)
)
(defun depth-first-canon ()
"Busca la salida del laberinto por profundidad primero. Este es el método canónico,
la solución es muy larga."
(setq estado-inicial (coerce *start* 'list))
(setq estado-meta (coerce *goal* 'list))
(setq *id* 0)
(setq *open* nil)
(setq *closed* nil)
(setq *nodos_expandidos* 0)
(setq *long_max_open* 0)
(setq *estado-meta* estado-meta)
(setq *bandera-fin* nil)
(setq *t1real* (get-internal-real-time))
(setq *t1run* (get-internal-run-time))
(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
(setq nodo (crea_nodo 0 estado-inicial nil))
(inserta_nodo nodo *open* :profundo)
(loop until (null *open*) do
(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
(setq nodo (extrae_nodo *open* :profundo))
(añade_nodo_a_memoria nodo)
(setq sucesores (expande nodo *lista-operaciones*))
(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
(cond
(*bandera-fin*
(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda profundo (Canónico)")
(setq *solution* (imprime_solucion solucion))
(return nil)
)
)
(loop for k in sucesores do (inserta_nodo k *open* :profundo))
)
)
)
(defun error_example nil (error "Error de ejemplo"))
;(defun crea_nodo_BFS (id_ancestro estado operador aptitud)
;"Crea un nodo para el algoritmo BFS. Este contiene la siguiente información:
;id: Número único de identificación. Este número se incrementa automáticamente
;conforme se crean nuevos nodos, por ese motivo no se pide como argumento.
;id ancestro: indica el número de identificación del nodo del cual desciende
;estado: indica el estado del nodo.
;operador: indica que operación se le aplicó al nodo padre para obtener este estado.
;aptitud: Calificación del nodo"
;(setq *id* (+ 1 *id*))
;(list *id* id_ancestro estado operador aptitud))
;(defun expande_BFS (nodo lista_m)
;"Expande un nodo, calculando como función de aptitud la distancia que se ha recorrido."
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo))))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_BFS nodo (rest lista_m)))
;((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* T) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud estado_resultante (first lista_m) (fifth nodo)))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_BFS nodo (rest lista_m) ))
;(t (cons (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud estado_resultante (first lista_m) (fifth nodo)))
;(expande_BFS nodo (rest lista_m))))
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun f-aptitud (estado-actual operador aptitud_padre)
;"Definida como la distancia que se ha recorrido."
;(cond
;((member (symbol-name operador) '("ARRIBA" "ABAJO" "IZQUIERDA" "DERECHA") :test #'equal) (+ aptitud_padre 1.0))
;(t (+ aptitud_padre 3/2))
;)
;)
;(defun f-aptitud-direccion (operador_actual operador_previo)
;"Mide los cambios de dirección. Entre más pronunciado sea el cambio de dirección,
;menor será la aptitud."
;(let ((actual (symbol-name operador_actual)) (previo (symbol-name operador_previo)) (salida nil))
;(cond
;((null operador_previo) (setq salida 0))
;((equal previo actual) (setq salida 0))
;((equal actual "ARRIBA")
;(cond
;((member previo '("NE" "NW"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("IZQUIERDA" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("SE" "SW"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "NE")
;(cond
;((member previo '("ARRIBA" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("NW" "SE"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("IZQUIERDA" "ABAJO"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "DERECHA")
;(cond
;((member previo '("NE" "SE"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("ARRIBA" "ABAJO"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("NW" "SW"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "SE")
;(cond
;((member previo '("ABAJO" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("SW" "NE"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("IZQUIERDA" "ARRIBA"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "ABAJO")
;(cond
;((member previo '("SW" "SE"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("IZQUIERDA" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("NW" "NE"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "SW")
;(cond
;((member previo '("IZQUIERDA" "ABAJO"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("NW" "SE"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("ARRIBA" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "IZQUIERDA")
;(cond
;((member previo '("NW" "SW"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("ARRIBA" "ABAJO"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("NE" "SE"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;((equal actual "NW")
;(cond
;((member previo '("ARRIBA" "IZQUIERDA"):test #'equal) (setq salida 1))
;((member previo '("NE" "SW"):test #'equal) (setq salida 2))
;((member previo '("ABAJO" "DERECHA"):test #'equal) (setq salida 3))
;)
;)
;(t (print "Algo salió mal"))
;)
;salida
;)
;)
;(defun best-first (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda de la salida comparando primero el nodo más apto, en este caso el que
;tenga la menor distancia total recorrida."
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil 0))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(setq sucesores (expande_BFS nodo *lista-operaciones*))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda Best First (Distancia)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (añade_nodo_a_memoria k)(encola k *open*))
;)
;)
;)
;(defun expande_BFS_direccion (nodo lista_m)
;"Expande un nodo, en este caso tomando como función de aptitud que tan pronunciados
;son los cambios de dirección."
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo))))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_BFS_direccion nodo (rest lista_m)))
;((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* T) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud-direccion (first lista_m) (fourth nodo)))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_BFS_direccion nodo (rest lista_m) ))
;(t (cons (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud-direccion (first lista_m) (fourth nodo)))
;(expande_BFS_direccion nodo (rest lista_m))))
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun best-first-direccion (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda de la salida comparando primero el nodo más apto, en este caso el que
;tenga el cambio de dirección menos pronunciado."
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil 0))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (stable-sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(setq sucesores (expande_BFS_direccion nodo *lista-operaciones*))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda Best First (Dirección)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (añade_nodo_a_memoria k)(encola k *open*))
;)
;)
;)
;(defun f-aptitud-taxi (estado-actual estado-meta)
;"Determina la aptitud como la distancia Manhattan entre el estado actual y el estado meta"
;(+ (abs (- (first estado-actual) (first estado-meta))) (abs (- (second estado-actual) (second estado-meta))))
;)
;(defun expande_BFS_taxi (nodo lista_m meta)
;"Expande un nodo, en este caso tomando como función de aptitud la distancia Manhattan
;entre el estado actual y el estado meta."
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo))))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_BFS_taxi nodo (rest lista_m) meta))
;((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* T) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud-taxi estado_resultante meta))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_BFS_taxi nodo (rest lista_m) meta))
;(t (cons (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (f-aptitud-taxi estado_resultante meta))
;(expande_BFS_taxi nodo (rest lista_m) meta)))
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun best-first-taxi (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda de la salida comparando primero el nodo más apto, en este caso el que
;esté mas cercano a la meta usando distancia Manhattan"
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil (f-aptitud-taxi estado-inicial estado-meta)))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (stable-sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(setq sucesores (expande_BFS_taxi nodo *lista-operaciones* estado-meta))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "Búsqueda Best First (Taxi)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (añade_nodo_a_memoria k)(encola k *open*))
;)
;)
;)
;(defun estado_en_open (estado memoria contador)
;"Revisa que el estado no esté ya presente en open. Si ya está, regresa el valor
;de su aptitud y el índice en el que estaba. En caso contrario regresa nil."
;(cond
;((null memoria) nil)
;((equal estado (estado_nodo (first memoria))) (list (fifth (first memoria)) contador))
;(t (estado_en_open estado (rest memoria) (+ 1 contador)))
;)
;)
;(defun elimina_elemento_lista (lista indice)
;"Elimina un elemento de una lista de acuerdo a su índice."
;(append (subseq lista 0 indice) (subseq lista (+ indice 1)))
;)
;(defun costo (operador aptitud_padre)
;"Definido como la distancia que se ha recorrido. Tiene mayor costo las distancias
;diagonales que las verticales u horizontales"
;(cond
;((member (symbol-name operador) '("ARRIBA" "ABAJO" "IZQUIERDA" "DERECHA") :test #'equal) (+ aptitud_padre 1.0))
;(t (+ aptitud_padre 3/2))
;)
;)
;(defun expande_a-star_solo_costo (nodo lista_m)
;"Función de expandir nodo para algoritmo a*. Este sólo toma en cuenta el costo para llegar al estado."
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo)))(nodo_resultante)(verificacion nil))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_a-star_solo_costo nodo (rest lista_m)))
;((equal *estado-meta* estado_resultante) (setq *bandera-fin* t) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (costo (first lista_m) (fifth nodo)))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_a-star_solo_costo nodo (rest lista_m) ))
;(t (setq verificacion (estado_en_open estado_resultante *open* 0))
;(setq nodo_resultante (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (costo (first lista_m) (fifth nodo))) )
;(cond
;((null verificacion) (cons nodo_resultante (expande_a-star_solo_costo nodo (rest lista_m))))
;(t
;(cond
;((< (fifth nodo_resultante) (first verificacion)) (print (nth (second verificacion) *open*)) (print nodo_resultante) (print "~~~") (setq *open* (elimina_elemento_lista *open* (second verificacion)))
;(cons nodo_resultante (expande_a-star_solo_costo nodo (rest lista_m))))
;(t (expande_a-star_solo_costo nodo (rest lista_m)))
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun a-star_solo_costo (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda de la salida usando el algoritmo A*. Este toma en cuenta sólo la función
;de costo."
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil 0))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (stable-sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(setq sucesores (expande_a-star_solo_costo nodo *lista-operaciones*))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "A* (Sólo costo)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (encola k *open*))
;)
;)
;)
;(defun expande_a-star_direccion (nodo lista_m)
;"Función de expandir nodo para algoritmo a*. Como función de aptitud toma en cuenta
;que tan pronunciados son los cambios de dirección"
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo)))(nodo_resultante)(verificacion nil))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_a-star_direccion nodo (rest lista_m)))
;((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* t) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (+ (costo (first lista_m) (fifth nodo)) (f-aptitud-direccion (first lista_m) (fourth nodo))))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_a-star_direccion nodo (rest lista_m) ))
;(t (setq verificacion (estado_en_open estado_resultante *open* 0))
;(setq nodo_resultante (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (+ (costo (first lista_m) (fifth nodo)) (f-aptitud-direccion (first lista_m) (fourth nodo)))) )
;(cond
;((null verificacion) (cons nodo_resultante (expande_a-star_direccion nodo (rest lista_m))))
;(t
;(cond
;((< (fifth nodo_resultante) (first verificacion)) (setq *open* (elimina_elemento_lista *open* (second verificacion)))
;(cons nodo_resultante (expande_a-star_direccion nodo (rest lista_m))))
;(t (expande_a-star_direccion nodo (rest lista_m)))
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun a-star_direccion (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda usando algoritmo A*. Toma en cuenta el cambio de dirección como función
;de aptitud."
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil 0))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (stable-sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(setq sucesores (expande_a-star_direccion nodo *lista-operaciones*))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "A* (Dirección)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (encola k *open*))
;)
;)
;)
;(defun expande_a-star_taxi (nodo lista_m)
;"Función de expandir nodo para algoritmo a*. Toma en cuenta la distancia Manhattan
;entre el estado actual y el estado meta como función de aptitud."
;(cond
;((null lista_m) nil)
;(t (let ( (estado_resultante (funcall (first lista_m) (estado_nodo nodo)))(nodo_resultante)(verificacion nil))
;(cond
;((null estado_resultante) (expande_a-star_taxi nodo (rest lista_m)))
;((equal estado_resultante *estado-meta*) (setq *bandera-fin* t) (list (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (+ (costo (first lista_m) (fifth nodo)) (* 0.1 (f-aptitud-taxi estado_resultante *estado-meta*))))))
;((estado_en_memoria estado_resultante *closed*) (expande_a-star_taxi nodo (rest lista_m) ))
;(t (setq verificacion (estado_en_open estado_resultante *open* 0))
;(setq nodo_resultante (crea_nodo_BFS (first nodo) estado_resultante (first lista_m) (+ (costo (first lista_m) (fifth nodo)) (* 0.1 (f-aptitud-taxi estado_resultante *estado-meta*)))) )
;(cond
;((null verificacion) (cons nodo_resultante (expande_a-star_taxi nodo (rest lista_m))))
;(t
;(cond
;((< (fifth nodo_resultante) (first verificacion)) (setq *open* (elimina_elemento_lista *open* (second verificacion)))
;(cons nodo_resultante (expande_a-star_taxi nodo (rest lista_m))))
;(t (expande_a-star_taxi nodo (rest lista_m)))
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;(defun a-star_taxi (estado-inicial estado-meta)
;"Búsqueda usando A*. Usa como función de aptitud la distancia Manhattan"
;(setq *id* 0)
;(setq *open* nil)
;(setq *closed* nil)
;(setq *nodos_expandidos* 0)
;(setq *long_max_open* 0)
;(setq *estado-meta* estado-meta)
;(setq *bandera-fin* nil)
;(setq *t1real* (get-internal-real-time))
;(setq *t1run* (get-internal-run-time))
;(let ((nodo nil) (sucesores nil) (solucion nil))
;(setq nodo (crea_nodo_BFS 0 estado-inicial nil 0))
;(encola nodo *open* )
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(loop until (null *open*) do
;(if (> (length *open*) *long_max_open*) (setq *long_max_open* (length *open*)) )
;(setq *open* (stable-sort *open* #'< :key #'fifth))
;(setq nodo (saca_cola *open* ))
;(añade_nodo_a_memoria nodo)
;(setq sucesores (expande_a-star_taxi nodo *lista-operaciones*))
;(setq *nodos_expandidos* (+ 1 *nodos_expandidos*))
;(cond
;(*bandera-fin*
;(setq solucion (rastrea_solucion (first (last sucesores))))
;(imprime_datos_solución solucion "A* (Taxi)")
;(return (imprime_solucion solucion))
;)
;)
;(loop for k in sucesores do (encola k *open*))
;)
;)
;)
(defun imprime_datos_solución (solución algoritmo)
(let ((t2run (- (get-internal-run-time) *t1run*))(t2real (- (get-internal-real-time) *t1real*)) (distancia 0))
(print algoritmo)
(format t "~%Nodos Creados: ~S~%" *id*)
(format t "Nodos Expandidos: ~S~%" *nodos_expandidos*)
(format t "Longitud máxima de la frontera de búsqueda: ~S~%" *long_max_open*)
(format t "Longitud de la solución: ~S~%" (length solución))
(format t "Tiempo real: ~S ms~%" t2real)
(format t "Tiempo de ejecución: ~S ~%" t2run)
(loop for k in solución do
(cond
((member (symbol-name (fourth k)) '("ARRIBA" "ABAJO" "IZQUIERDA" "DERECHA") :test #'equal) (setq distancia (+ distancia 1.0)))
(t (setq distancia (+ distancia 3/2)))
)
)