A*三维路径规划python

时间: 2023-09-05 10:06:50 浏览: 56
以下是一个简单的A*三维路径规划python实现的示例代码: ```python import heapq import math class Node: def __init__(self, x, y, z): self.x = x self.y = y self.z = z self.g = 0 self.h = 0 self.parent = None def f(self): return self.g + self.h def __lt__(self, other): return self.f() < other.f() def get_neighbors(node, step_size): neighbors = [] for dx in [-step_size, 0, step_size]: for dy in [-step_size, 0, step_size]: for dz in [-step_size, 0, step_size]: if dx == dy == dz == 0: continue neighbor = Node(node.x + dx, node.y + dy, node.z + dz) neighbors.append(neighbor) return neighbors def heuristic(node, goal): return math.sqrt((node.x - goal.x) ** 2 + (node.y - goal.y) ** 2 + (node.z - goal.z) ** 2) def a_star(start, goal, step_size, obstacles): open_set = [] closed_set = set() heapq.heappush(open_set, start) while open_set: current = heapq.heappop(open_set) if current == goal: path = [] while current: path.append(current) current = current.parent return path[::-1] closed_set.add(current) for neighbor in get_neighbors(current, step_size): if not (0 <= neighbor.x < 100 and 0 <= neighbor.y < 100 and 0 <= neighbor.z < 100): continue if neighbor in obstacles: continue if neighbor in closed_set: continue tentative_g = current.g + heuristic(current, neighbor) if neighbor not in open_set or tentative_g < neighbor.g: neighbor.g = tentative_g neighbor.h = heuristic(neighbor, goal) neighbor.parent = current if neighbor not in open_set: heapq.heappush(open_set, neighbor) return None start = Node(0, 0, 0) goal = Node(99, 99, 99) step_size = 1 obstacles = [Node(50, 50, 50), Node(51, 50, 50), Node(50, 51, 50), Node(50, 50, 51)] path = a_star(start, goal, step_size, obstacles) if path is None: print("No path found") else: for node in path: print(node.x, node.y, node.z) ``` 该示例代码实现了一个A*算法的函数,该函数接受起始点、目标点、步长和障碍物列表作为输入,并返回一条从起始点到目标点的路径。在示例中,障碍物被硬编码为一个节点列表。函数中的get_neighbors函数计算当前节点的所有可行邻居节点。heuristic函数计算两个节点之间的启发式距离。最后,函数使用堆来实现open set的排序,以便更高效地搜索路径。

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