java语言该怎么实现呢?

时间: 2024-01-30 09:06:53 浏览: 18
以下是Java语言的示例代码: ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.HashSet; import java.util.List; import java.util.PriorityQueue; import java.util.Set; public class AStar { private final int[][] directions = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}}; // 四个方向 private final int[][] grid; // 网格 private final int rows; // 行数 private final int cols; // 列数 private final int[] start; // 起点坐标 private final int[] end; // 终点坐标 private int heuristic(int[] a, int[] b) { // 启发式函数 return Math.abs(b[0] - a[0]) + Math.abs(b[1] - a[1]); } private boolean isInGrid(int row, int col) { // 判断坐标是否在网格内 return row >= 0 && row < rows && col >= 0 && col < cols; } private boolean isObstacle(int row, int col) { // 判断坐标是否为障碍物 return grid[row][col] == 1; } private List<int[]> getNeighbors(int row, int col) { // 获取相邻节点列表 List<int[]> neighbors = new ArrayList<>(); for (int[] dir : directions) { int r = row + dir[0]; int c = col + dir[1]; if (isInGrid(r, c) && !isObstacle(r, c)) { neighbors.add(new int[]{r, c}); } } return neighbors; } public List<int[]> findPath() { // A*算法主函数 PriorityQueue<int[]> openList = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(node -> node[2])); // open列表,按f值排序 Set<String> closeSet = new HashSet<>(); // close列表,存储已访问的节点 openList.offer(new int[]{start[0], start[1], 0, heuristic(start, end), -1}); // 将起点加入open列表 while (!openList.isEmpty()) { int[] current = openList.poll(); // 选取f值最小的节点作为当前节点 if (current[0] == end[0] && current[1] == end[1]) { // 到达终点,回溯得到路径 List<int[]> path = new ArrayList<>(); int curr = current[4]; while (curr != -1) { path.add(new int[]{curr / cols, curr % cols}); curr = current[4] = curr / cols; } return path; } closeSet.add(current[0] + "," + current[1]); // 将当前节点加入close列表 for (int[] neighbor : getNeighbors(current[0], current[1])) { // 处理相邻节点 String key = neighbor[0] + "," + neighbor[1]; if (closeSet.contains(key)) { // 如果相邻节点已经在close列表中,忽略它 continue; } int g = current[2] + 1; // 计算相邻节点的g值 int h = heuristic(neighbor, end); // 计算相邻节点的h值 int f = g + h; // 计算相邻节点的f值 int idx = neighbor[0] * cols + neighbor[1]; for (int[] node : openList) { // 如果相邻节点已经在open列表中,更新它的f值和父节点 if (node[4] == idx) { if (f < node[2] + node[3]) { node[2] = g; node[3] = h; node[4] = current[0] * cols + current[1]; } break; } } if (!openList.contains(neighbor)) { // 否则,将相邻节点加入open列表中 openList.offer(new int[]{neighbor[0], neighbor[1], g, h, current[0] * cols + current[1]}); } } } return new ArrayList<>(); // open列表为空,无法找到路径 } public AStar(int[][] grid, int[] start, int[] end) { // 构造函数 this.grid = grid; this.rows = grid.length; this.cols = grid[0].length; this.start = start; this.end = end; } } ``` 调用示例: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { int[][] grid = {{0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0}}; // 网格 int[] start = {0, 0}; // 起点坐标 int[] end = {4, 4}; // 终点坐标 AStar aStar = new AStar(grid, start, end); List<int[]> path = aStar.findPath(); for (int[] node : path) { System.out.println(node[0] + "," + node[1]); // 打印路径节点坐标 } } } ```

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