解释这行代码:for iter = 1:MaxIter %step1.生成随机点 n = rand(); if n < 0.5 Prand = [unifrnd(0,x_l),unifrnd(0,y_l)]; else Prand = goal; end
时间: 2024-04-27 11:22:47 浏览: 166
这段代码是 RRT 算法中的一部分,用于生成随机点 Prand。
循环变量 iter 从 1 开始,执行次数不超过 MaxIter 次。
在每次循环中,首先生成一个随机数 n,n 的取值范围为 [0, 1)。
如果 n 小于 0.5,表示以一定的概率在空间中随机生成一个点,这个点的横坐标和纵坐标均为在区间 [0,x_l] 和 [0,y_l] 中均匀分布的随机数,即 Prand = [unifrnd(0,x_l),unifrnd(0,y_l)]。
如果 n 大于等于 0.5,表示以一定的概率直接将 Prand 赋值为目标点 goal,即 Prand = goal。
这样,每次循环中都会生成一个随机点 Prand,作为下一步 RRT 算法中的目标点,用于寻找从根节点到目标点的路径。
相关问题
优化这行代码:%开始主循环 for iter = 1:MaxIter %step1.生成随机点 n = rand(); Prand = n < 0.5 ? [unifrnd(0,x_l),unifrnd(0,y_l)] : goal; end %step2.遍历树找到最近点 minDis = sqrt((Prand(1) - T.v(1).x)^2 + (Prand(2) - T.v(1).y)^2); minInd = 1; dis = sqrt((Prand(1) - [T.v(:).x]').^2 + (Prand(2) - [T.v(:).y]').^2); [minDis, minInd] = min(dis); end end %step3.扩展得到新节点 Pnew = [T.v(minInd).x,T.v(minInd).y] + step * ([Prand(1),Prand(2)] - [T.v(minInd).x,T.v(minInd).y]) / norm([Prand(1),Prand(2)] - [T.v(minInd).x,T.v(minInd).y]); tmp_cost = T.v(minInd).cost + step; % disp('befor check!'); %step4.检查是否碰撞 continue_flag = iscollision1(Pnear,Pnew,Pvec,Img); continue_flag = continue_flag ? continue : []; %step5.父节点重选择,在给定半径里面选择父节dian for i = i:size(T.v,2) dis = sqrt((Pnew(1) - [T.v(:).x]').^2 + (Pnew(2) - [T.v(:).y]').^2); valid_ind = find(dis <= r); for i = valid_ind this_cost = dis(i) + T.v(i).cost; if this_cost < tmp_cost this_p = [T.v(i).x,T.v(i).y]; if iscollision2(this_p,Pnew,dis(i),Img) continue; end tmp_cost = this_cost; minInd = i; end end end %step6.将Pnew插入到树中 T.v(end+1) = struct('x',Pnew(1),'y',Pnew(2),'xPre',T.v(minInd).x,'yPre',T.v(minInd).y,'cost',tmp_cost,'indPre',minInd); %画出生长出的树枝 plot([Pnew(2), T.v(minInd).y],[Pnew(1),T.v(minInd).x],'b','LineWidth',2); pause(0.01) %step7.重连接,以Pnew为父节点 for i = i:size(T.v,2)-1 dis = sqrt((Pnew(1) - [T.v(:).x]').^2 + (Pnew(2) - [T.v(:).y]').^2); valid_ind = find(dis < r & (1:length(T.v) ~= minInd)); for i = valid_ind this_cost = dis(i) + tmp_cost; if this_cost < T.v(i).cost this_p = [T.v(i).x,T.v(i).y]; if iscollision2(this_p,Pnew,dis(i),Img) continue; end T.v(i).cost = this_cost; T.v(i).xPre = Pnew(1); T.v(i).yPre = Pnew(2); T.v(i).indPre = k; end end end %step8.检查是否到达目标点附近 dis2goal = sqrt((Pnew(1) - goal(1))^2 + (Pnew(2) - goal(2))^2); flag = dis2goal < threshold; k = flag*(size(T.v,2) + 1); T.v(k).x = flaggoal(1); T.v(k).y = flaggoal(2); T.v(k).xPre = flagPnew(1); T.v(k).yPre = flagPnew(2); T.v(k).cost = flag*(T.v(k-1).cost + dis2goal); T.v(k).indPre = flag*(k - 1); if flag disp('find path!'); break; end
这段代码的主要问题在于有重复的循环变量名,导致后面的循环会覆盖前面的循环变量。建议将内部循环的变量名修改为其他名称,避免冲突。
另外,可以考虑使用向量化的方式来优化代码,减少循环次数,提高运行效率。例如,可以将一些循环中的操作改为矩阵运算或者向量化函数。
还有一些小细节可以优化,例如可以将一些常用的计算结果保存下来,避免重复计算,提高效率。
最后,建议在代码中加入注释,以方便理解和维护。
function [labels, centers] = isodada(data, k)% data: n x m 的数据矩阵,n 表示数据个数,m 表示特征个数% k: 聚类个数% labels: n x 1 的向量,表示每个数据所属的聚类标签% centers: k x m 的矩阵,表示每个聚类的中心 % 初始化聚类中心 centers = datasample(data, k, 'Replace', false); % 初始化聚类标签 labels = ceil(k*rand(size(data, 1), 1)); % 迭代次数 maxIter = 100; % 迭代过程中记录的聚类中心变化 centerHistory = zeros(k, size(data, 2), maxIter); centerHistory(:, :, 1) = centers; for iter = 2:maxIter % 计算每个数据点到聚类中心的距离 dists = pdist2(data, centers); % 找到每个数据点距离最近的聚类中心 [~, labels] = min(dists, [], 2); % 更新聚类中心 for i = 1:k centers(i, :) = mean(data(labels == i, :), 1); end % 记录聚类中心变化 centerHistory(:, :, iter) = centers; % 如果聚类中心不再改变,退出迭代 if isequal(centerHistory(:, :, iter), centerHistory(:, :, iter-1)) break; end endend
这段代码已经非常简单和直观,但如果需要优化,可以考虑以下几个方面的改进:
1. 使用更快的距离计算方法
`pdist2` 函数虽然方便易用,但不是最快的距离计算方法。如果数据量很大,可以考虑使用基于矩阵操作的距离计算方法,如欧式距离公式:
```
dists = sqrt(sum((data - centers(labels, :)).^2, 2));
```
这种方法可以通过矩阵运算实现,速度更快。
2. 并行化迭代过程
如果计算机有多个 CPU 核心可以使用,并行化迭代过程可以加快聚类速度。可以使用 `parfor` 循环代替普通的 `for` 循环,将迭代过程分配到多个 CPU 核心上执行。
3. 使用更快的聚类中心初始化方法
在数据量很大时,`datasample` 函数可能会比较慢。可以考虑使用其他更快的聚类中心初始化方法,如 k-means++ 算法。
4. 调整聚类迭代次数
聚类迭代次数越多,聚类效果越好,但也会降低聚类速度。可以根据数据量和聚类个数等因素来调整聚类迭代次数,以达到较好的聚类效果和速度。
综上所述,以上是一些常见的代码优化方案,具体可以根据实际情况进行选择和调整。
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