帮我写一段切比雪夫做评估函函数、加入惩罚函数得A*算法的C++代码,要能实现的代码。不要伪代码

时间: 2024-02-13 20:59:50 浏览: 23
好的,以下是一个使用切比雪夫距离作为评估函数并加入惩罚函数的 A* 算法的 C++ 实现: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <cmath> #include <algorithm> using namespace std; // 定义地图节点类 class Node { public: int x; int y; int g; // 起点到当前节点的距离 int h; // 当前节点到终点的估计距离 Node* parent; Node(int x, int y, int g = 0, int h = 0, Node* parent = nullptr) : x(x), y(y), g(g), h(h), parent(parent) {} int f() const { return g + h; } }; // 计算切比雪夫距离 int chebyshev_distance(pair<int, int> a, pair<int, int> b) { return max(abs(a.first - b.first), abs(a.second - b.second)); } // 定义惩罚函数 int penalty_function(Node* node, vector<pair<int, int>>& obstacles) { int penalty = 0; for (auto& obstacle : obstacles) { if (abs(node->x - obstacle.first) <= 1 && abs(node->y - obstacle.second) <= 1) { penalty += 100; } } return penalty; } // A*算法实现 vector<pair<int, int>> astar(pair<int, int> start, pair<int, int> end, vector<pair<int, int>>& obstacles) { priority_queue<pair<int, Node*>, vector<pair<int, Node*>>, greater<pair<int, Node*>>> open_list; vector<pair<int, int>> closed_list; Node* start_node = new Node(start.first, start.second, 0, chebyshev_distance(start, end) + penalty_function(new Node(start.first, start.second), obstacles)); open_list.push(make_pair(start_node->f(), start_node)); while (!open_list.empty()) { Node* current_node = open_list.top().second; open_list.pop(); if (current_node->x == end.first && current_node->y == end.second) { vector<pair<int, int>> path; while (current_node) { path.push_back(make_pair(current_node->x, current_node->y)); current_node = current_node->parent; } reverse(path.begin(), path.end()); return path; } closed_list.push_back(make_pair(current_node->x, current_node->y)); // 遍历当前节点的相邻节点 for (int dx : {-1, 0, 1}) { for (int dy : {-1, 0, 1}) { int x = current_node->x + dx; int y = current_node->y + dy; // 判断节点是否在地图内 if (x < 0 || x >= obstacles.size() || y < 0 || y >= obstacles[0].size()) { continue; } // 判断节点是否为障碍物或者已经访问过 if (find(obstacles.begin(), obstacles.end(), make_pair(x, y)) != obstacles.end() || find(closed_list.begin(), closed_list.end(), make_pair(x, y)) != closed_list.end()) { continue; } // 计算节点代价 int g = current_node->g + 1; int h = chebyshev_distance(make_pair(x, y), end); int f = g + h + penalty_function(new Node(x, y), obstacles); Node* node = new Node(x, y, g, h, current_node); // 将节点加入开启列表 open_list.push(make_pair(f, node)); } } } return vector<pair<int, int>>(); } int main() { vector<pair<int, int>> obstacles = { {1, 2}, {2, 2}, {3, 2}, {4, 2}, {5, 2}, {6, 2} }; vector<pair<int, int>> path = astar(make_pair(0, 0), make_pair(9, 9), obstacles); cout << "Path: "; for (auto& p : path) { cout << "(" << p.first << ", " << p.second << ") "; } cout << endl; return 0; } ``` 需要注意的是,这只是一个简单的实现,如果需要用于实际场景中的路径规划,还需要考虑更多的因素,比如地形、障碍物的形状、大小等。

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