1. 实现Dijkstra算法(H=0),以带有障碍物的二维地图为基础,寻找到达目标点的最短路径; 给我重要代码
时间: 2024-10-20 10:17:32 浏览: 34
二维地图A星路径规划,随机生成障碍物
Dijkstra算法是一种用于寻找图中两点之间最短路径的经典算法,尤其适用于处理无负权边的情况。在这个场景中,我们通常会创建一个优先队列,并维护每个节点的距离和访问状态。以下是实现Dijkstra算法的核心代码片段:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start, target):
# 定义距离字典,初始所有节点距离为无穷大,起点距离为0
distances = {node: float('inf') for node in graph}
distances[start] = 0
# 优先级队列,存储待处理的节点及其距离
queue = [(0, start)]
while queue:
# 弹出当前距离最小的节点
current_distance, current_node = heapq.heappop(queue)
# 如果已经到达目标节点,直接返回路径
if current_node == target:
return construct_path(distances, start, target)
# 遍历邻居节点
for neighbor, weight in graph[current_node].items():
# 计算经过当前节点到邻居的总距离
new_distance = current_distance + weight
# 如果新距离小于已知距离,更新距离并添加到队列中
if new_distance < distances[neighbor]:
distances[neighbor] = new_distance
heapq.heappush(queue, (new_distance, neighbor))
# 没有找到路径,返回None
return None
# 辅助函数:构造从起点到终点的路径
def construct_path(distances, start, target):
path = [target]
previous = distances[target]
while previous != 0:
for node, dist in distances.items():
if dist == previous and graph[node][start] > 0:
path.append(node)
previous = dist
break
path.reverse()
return path
# 使用示例:
# 假设graph是一个邻接矩阵表示的二维地图,其中0代表可以通行,正数代表障碍物
graph = {
'A': {'B': 1, 'C': 4},
'B': {'A': 1, 'D': 5},
'C': {'A': 4, 'D': 2},
'D': {'B': 5, 'C': 2, 'E': 8},
'E': {'D': 8}
}
start = 'A'
target = 'E'
shortest_path = dijkstra(graph, start, target)
```
请注意,这个代码假设障碍物不会出现在起始点和目标点之间。如果需要处理包含障碍物的具体情况,你需要调整`graph`数据结构,例如将障碍物路径标记为无限大。
阅读全文