用c语言帮我写一个最短路径的地图可视化展示

时间: 2023-08-28 13:10:35 浏览: 163
好的,这个任务需要用到C语言和图形库,我推荐使用SDL库。以下是实现最短路径地图可视化展示的基本步骤: 1. 创建一个窗口和画布,用于显示地图和路径。 2. 读入地图数据,可以从文件中读取或者手动输入。 3. 实现一个最短路径算法,比如Dijkstra算法或者A*算法,用于计算从起点到终点的最短路径。 4. 将计算出来的最短路径标记在地图上,可以使用不同的颜色或者线条来表示。 5. 在窗口中绘制地图和路径,可以使用SDL库提供的绘图函数。 下面是一个简单的示例代码,实现了一个最短路径地图可视化展示的基本功能: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <SDL2/SDL.h> #define SCREEN_WIDTH 640 #define SCREEN_HEIGHT 480 #define TILE_SIZE 32 typedef struct { int x, y; } Point; typedef struct { int width, height; int **grid; } Map; Map *map_create(int width, int height) { Map *map = malloc(sizeof(Map)); map->width = width; map->height = height; map->grid = malloc(height * sizeof(int*)); for (int i = 0; i < height; i++) { map->grid[i] = malloc(width * sizeof(int)); for (int j = 0; j < width; j++) { map->grid[i][j] = 0; } } return map; } void map_destroy(Map *map) { if (map) { for (int i = 0; i < map->height; i++) { free(map->grid[i]); } free(map->grid); free(map); } } void map_draw(SDL_Renderer *renderer, Map *map) { SDL_Rect rect = { 0, 0, TILE_SIZE, TILE_SIZE }; for (int i = 0; i < map->height; i++) { for (int j = 0; j < map->width; j++) { rect.x = j * TILE_SIZE; rect.y = i * TILE_SIZE; if (map->grid[i][j] == 1) { SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); } else { SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); } SDL_RenderFillRect(renderer, &rect); } } } void map_set(Map *map, int x, int y, int value) { if (x >= 0 && x < map->width && y >= 0 && y < map->height) { map->grid[y][x] = value; } } int map_get(Map *map, int x, int y) { if (x >= 0 && x < map->width && y >= 0 && y < map->height) { return map->grid[y][x]; } return 0; } int map_is_wall(Map *map, int x, int y) { return map_get(map, x, y) == 1; } int map_distance(Point a, Point b) { return abs(a.x - b.x) + abs(a.y - b.y); } typedef struct { int x, y; int f, g, h; struct Node *parent; } Node; Node *node_create(int x, int y) { Node *node = malloc(sizeof(Node)); node->x = x; node->y = y; node->f = 0; node->g = 0; node->h = 0; node->parent = NULL; return node; } void node_destroy(Node *node) { free(node); } int node_equals(Node *a, Node *b) { return a->x == b->x && a->y == b->y; } int node_compare(Node *a, Node *b) { if (a->f < b->f) { return -1; } else if (a->f > b->f) { return 1; } else { return 0; } } typedef struct { int count; int capacity; Node **nodes; } PriorityQueue; PriorityQueue *pq_create(int capacity) { PriorityQueue *pq = malloc(sizeof(PriorityQueue)); pq->count = 0; pq->capacity = capacity; pq->nodes = malloc(capacity * sizeof(Node*)); return pq; } void pq_destroy(PriorityQueue *pq) { if (pq) { free(pq->nodes); free(pq); } } void pq_enqueue(PriorityQueue *pq, Node *node) { if (pq->count < pq->capacity) { pq->nodes[pq->count++] = node; int i = pq->count - 1; while (i > 0 && node_compare(pq->nodes[i], pq->nodes[(i-1)/2]) < 0) { Node *temp = pq->nodes[(i-1)/2]; pq->nodes[(i-1)/2] = pq->nodes[i]; pq->nodes[i] = temp; i = (i-1)/2; } } } Node *pq_dequeue(PriorityQueue *pq) { if (pq->count > 0) { Node *node = pq->nodes[0]; pq->nodes[0] = pq->nodes[--pq->count]; int i = 0; while (i*2+1 < pq->count) { int left = i*2+1; int right = i*2+2; int min = left; if (right < pq->count && node_compare(pq->nodes[right], pq->nodes[left]) < 0) { min = right; } if (node_compare(pq->nodes[min], pq->nodes[i]) < 0) { Node *temp = pq->nodes[min]; pq->nodes[min] = pq->nodes[i]; pq->nodes[i] = temp; i = min; } else { break; } } return node; } return NULL; } int pq_contains(PriorityQueue *pq, Node *node) { for (int i = 0; i < pq->count; i++) { if (node_equals(pq->nodes[i], node)) { return 1; } } return 0; } Node *pq_find(PriorityQueue *pq, Node *node) { for (int i = 0; i < pq->count; i++) { if (node_equals(pq->nodes[i], node)) { return pq->nodes[i]; } } return NULL; } void pq_update(PriorityQueue *pq, Node *node) { int i; for (i = 0; i < pq->count; i++) { if (node_equals(pq->nodes[i], node)) { break; } } if (i < pq->count) { while (i > 0 && node_compare(pq->nodes[i], pq->nodes[(i-1)/2]) < 0) { Node *temp = pq->nodes[(i-1)/2]; pq->nodes[(i-1)/2] = pq->nodes[i]; pq->nodes[i] = temp; i = (i-1)/2; } } } Node *path_create(Node *start, Node *end) { Node *node = end; while (node->parent != NULL && !node_equals(node, start)) { node = node->parent; } if (node_equals(node, start)) { return node; } else { return NULL; } } Node *path_find(Map *map, Point start, Point end) { PriorityQueue *open_set = pq_create(map->width * map->height); PriorityQueue *closed_set = pq_create(map->width * map->height); Node *start_node = node_create(start.x, start.y); Node *end_node = node_create(end.x, end.y); start_node->g = 0; start_node->h = map_distance(start, end); start_node->f = start_node->g + start_node->h; pq_enqueue(open_set, start_node); while (open_set->count > 0) { Node *current = pq_dequeue(open_set); pq_enqueue(closed_set, current); if (node_equals(current, end_node)) { Node *path = path_create(start_node, end_node); pq_destroy(open_set); pq_destroy(closed_set); return path; } Point neighbors[4] = { { current->x-1, current->y }, { current->x, current->y-1 }, { current->x+1, current->y }, { current->x, current->y+1 } }; for (int i = 0; i < 4; i++) { Point neighbor = neighbors[i]; if (map_is_wall(map, neighbor.x, neighbor.y)) { continue; } Node *neighbor_node = node_create(neighbor.x, neighbor.y); neighbor_node->g = current->g + 1; neighbor_node->h = map_distance(neighbor, end); neighbor_node->f = neighbor_node->g + neighbor_node->h; neighbor_node->parent = current; if (pq_contains(closed_set, neighbor_node)) { node_destroy(neighbor_node); continue; } Node *open_node = pq_find(open_set, neighbor_node); if (open_node == NULL) { pq_enqueue(open_set, neighbor_node); } else if (neighbor_node->g < open_node->g) { open_node->g = neighbor_node->g; open_node->f = open_node->g + open_node->h; open_node->parent = current; pq_update(open_set, open_node); node_destroy(neighbor_node); } else { node_destroy(neighbor_node); } } } pq_destroy(open_set); pq_destroy(closed_set); return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO); SDL_Window *window = SDL_CreateWindow("Map Viewer", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_WINDOW_SHOWN); SDL_Renderer *renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED); Map *map = map_create(SCREEN_WIDTH/TILE_SIZE, SCREEN_HEIGHT/TILE_SIZE); Point start = { 0, 0 }; Point end = { map->width-1, map->height-1 }; Node *path = path_find(map, start, end); int quit = 0; while (!quit) { SDL_Event event; while (SDL_PollEvent(&event)) { if (event.type == SDL_QUIT) { quit = 1; } } SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); SDL_RenderClear(renderer); map_draw(renderer, map); if (path != NULL) { Node *node = path; while (node->parent != NULL) { SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 0, 0, 255); SDL_RenderDrawLine(renderer, node->x * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2, node->y * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2, node->parent->x * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2, node->parent->y * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2); node = node->parent; } } SDL_RenderPresent(renderer); } if (path != NULL) { node_destroy(path); } map_destroy(map); SDL_DestroyRenderer(renderer); SDL_DestroyWindow(window); SDL_Quit(); return 0; } ``` 这段代码实现了一个最短路径地图可视化展示的功能,可以自己定义地图数据,然后计算并显示从起点到终点的最短路径。你可以编译运行这段代码,看一下效果。
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