A*算法的改进及并行化

来源：计算机应用杂志2015年第7期北京时间：

作者：熊壬浩, 刘羽

单位：1. 桂林理工大学 信息科学与工程学院, 广西 桂林 541006;2. 桂林理工大学 机械与控制工程学院, 广西 桂林 541006

摘要：针对串行A*算法时间性能较差的问题,提出了一种基于并行搜索和快速插入(PSFI)的算法。首先,研究了共享存储平台上的常见并行启发式搜索算法;然后,通过使用一种延迟的单表搜索(DSTS)方法和新的数据结构,改进了串行算法;其次,在此基础上,设计出一种基于共享存储平台的并行算法;最后,采用OpenMP加以实现。对24数码问题的测试结果表明,改进的串行和并行算法将运行时间分别减少到原算法的1/140和1/450;与并行的NBlock优先(PBNF)算法相比,并行算法将加速比提高到3.2,同时,改进算法是严格的最佳优先搜索算法,保证了解的质量,且易于实现。

关键词：A*算法,启发式搜索,高性能计算,并行程序设计,数据结构

基金资助：国家自然科学基金资助项目(41264005)。