实现极小化极大算法时遇到java.lang.OutOfMemoryError

我在Java中为一种变体的野生井字游戏实现了极小化极大算法,但遇到了一个问题。我有一个Node类,用于保存游戏网格和一个包含其子节点的Node对象的ArrayList,以及一个递归实现该算法的极小化极大方法。

我得到的错误是:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded        at Grid.<init>(Grid.java:35)        at MiniMax$Node.findChildren(MiniMax.java:27)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:135)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:126)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:139)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:126)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:139)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:126)        at MiniMax.minimax(MiniMax.java:139)        at MiniMax.nextMove(MiniMax.java:77)        at ComputerPlayer.play(ComputerPlayer.java:12)        at TicTacToe.main(TicTacToe.java:146)Process finished with exit code 1

我认为问题出在每次递归创建并存储到ArrayList中的子节点数量过多(总节点数:2^8 * 8!)。

这是Node类:

 private static class Node    {        protected Grid grid;        protected ArrayList<Node> children;        public Node(Grid grid)        {            this.grid = grid;            children = new ArrayList<>();        }        //查找所有可能的下一步        public void findChildren()        {            char[][] board = grid.getGrid();            for(int i = 0; i < board.length; i++)            {                for(int j = 0; j < board.length; j++)                {                    if(board[i][j] == ' ')                    {                        board[i][j] = 'X';                        children.add(new Node(new Grid(board)));                        board[i][j] = 'O';                        children.add( new Node(new Grid(board)));                        board[i][j] = ' ';                    }                }            }        }    }

这是极小化极大算法的实现:

private int minimax(Node state, int depth, boolean isMaximizer)    {        //如果游戏处于终止状态或已达到预定深度        boolean someoneWon = state.grid.someoneHasWon();        boolean isDraw =  state.grid.isDraw();        if(someoneWon || isDraw || depth == 3)        {            return evaluateState(someoneWon, isDraw, !isMaximizer);//评估状态        }        //MAX玩家的回合        if(isMaximizer)        {            //查找所有可能状态的最高分数            int bestScore = Integer.MIN_VALUE;            state.findChildren();            for(int i = 0; i < state.children.size(); i++)            {                Node child = state.children.get(i);                int score = minimax(child, depth + 1, false);                bestScore = Math.max(bestScore, score);            }            return bestScore;        }        else//MIN玩家的回合        {            //查找所有可能移动的最低分数            int bestScore = Integer.MAX_VALUE;            state.findChildren();            for(int i = 0; i < state.children.size(); i++)            {                Node child = state.children.get(i);                int score = minimax(child, depth + 1, true);                bestScore = Math.min(bestScore, score);            }            return bestScore;        }    }

回答:

不要创建子节点列表,而是将迭代移到Node类中(或等效类)。你会发现不需要每次都创建一个新棋盘 – 只需在完成后替换你更改的状态即可。

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