C++ 实现曼哈顿路由算法

时间: 2023-10-02 21:06:25 浏览: 176
曼哈顿路由算法是一种常见的寻路算法,可以用来在网格图中找到两点之间的最短路径。下面是 C++ 实现的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <cmath> #include <limits> using namespace std; // 定义网格节点 struct Node { int x, y; // 节点坐标 int g, h; // g: 起点到该点的实际代价; h: 该点到终点的估计代价 Node* parent; // 父节点指针 Node(int x, int y) : x(x), y(y), g(0), h(0), parent(nullptr) {} }; // 定义比较函数 struct CompareNode { bool operator()(const Node* a, const Node* b) const { return a->g + a->h > b->g + b->h; } }; // 曼哈顿距离估价函数 int manhattanDistance(int x1, int y1, int x2, int y2) { return abs(x1 - x2) + abs(y1 - y2); } // 判断节点是否是障碍物 bool isObstacle(int x, int y) { // TODO: 根据实际情况修改 return false; } // A*算法 vector<Node*> aStar(Node* startNode, Node* endNode) { vector<Node*> path; // 定义开放列表和关闭列表 priority_queue<Node*, vector<Node*>, CompareNode> openList; vector<Node*> closedList; // 将起点加入开放列表 startNode->h = manhattanDistance(startNode->x, startNode->y, endNode->x, endNode->y); openList.push(startNode); while (!openList.empty()) { // 取出开放列表中的代价最小节点 Node* curNode = openList.top(); openList.pop(); // 如果当前节点为终点,返回路径 if (curNode == endNode) { while (curNode != nullptr) { path.push_back(curNode); curNode = curNode->parent; } reverse(path.begin(), path.end()); break; } // 将当前节点加入关闭列表 closedList.push_back(curNode); // 遍历当前节点的邻居 for (int i = -1; i <= 1; ++i) { for (int j = -1; j <= 1; ++j) { // 排除自身和斜向节点 if (i == 0 && j == 0 || abs(i) == 1 && abs(j) == 1) { continue; } int nx = curNode->x + i; int ny = curNode->y + j; // 排除越界和障碍物 if (nx < 0 || ny < 0 || isObstacle(nx, ny)) { continue; } int ng = curNode->g + manhattanDistance(curNode->x, curNode->y, nx, ny); // 判断邻居是否已在关闭列表中 bool inClosedList = false; for (Node* node : closedList) { if (node->x == nx && node->y == ny) { inClosedList = true; break; } } if (inClosedList) { continue; } // 判断邻居是否已在开放列表中 bool inOpenList = false; for (Node* node : openList) { if (node->x == nx && node->y == ny) { inOpenList = true; // 如果新路径更优,则更新邻居节点 if (ng < node->g) { node->g = ng; node->parent = curNode; } break; } } if (!inOpenList) { Node* neighbor = new Node(nx, ny); neighbor->g = ng; neighbor->h = manhattanDistance(nx, ny, endNode->x, endNode->y); neighbor->parent = curNode; openList.push(neighbor); } } } } // 释放内存 for (Node* node : closedList) { delete node; } for (Node* node : openList) { delete node; } return path; } int main() { Node* startNode = new Node(0, 0); Node* endNode = new Node(5, 5); vector<Node*> path = aStar(startNode, endNode); for (Node* node : path) { cout << "(" << node->x << "," << node->y << ") "; } cout << endl; delete startNode; delete endNode; return 0; } ``` 注意,这里的示例代码仅实现了最基本的 A* 算法框架,不包括优化和细节处理。在实际应用中,还需要根据具体情况对算法进行优化和调整。
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