rrt算法c++程序

RRT (Rapidly-exploring Random Tree) 算法是一种常用的随机树搜索方法，在机器人路径规划、自动化控制等领域很常见。它是通过不断生成随机节点并尝试连接它们，形成一棵树结构来寻找从起点到目标点的最短路径或近似最优解。

在C++中编写一个简单的RRT算法程序通常会包含以下几个步骤：

1. 定义数据结构：包括节点（Node）、边（Edge）以及全局的树结构（Tree）。
2. 初始化：设置起始点、目标点和初始树结构。
3. 随机节点生成：在给定的工作空间内生成新的随机节点。
4. 连接检查：判断新节点是否能与已存在的节点形成有效连接，通常是通过欧几里得距离或曲率限制。
5. 插入新节点：如果连接成功，将新节点加入树中。
6. 扩展树：重复步骤3-5，直到达到预定的目标条件（如找到可行路径或者达到最大迭代次数）。
7. 路径回溯：从终点开始，沿着树结构回溯，生成一条从起点到终点的路径。

以下是一个简化的伪代码示例：

#include <random>
using namespace std;

class Node {
public:
    // ...
};

class Edge {
public:
    Node* parent;
    double cost;
    // ...
};

class RRT {
private:
    Node* start;
    Node* goal;
    Tree tree;
    random_device rd; // 用于生成随机数的设备
    mt19937 gen(rd()); // Mersenne Twister随机数生成器

public:
    void plan() {
        // ...
        // 主循环: 生成新节点、连接检查、插入树等
        // ...
    }
    vector<Node*> find_path() { // 回溯路径
        // ...
    }
};

int main() {
    RRT planner;
    planner.plan();
    vector<Node*> path = planner.find_path();
    // 输出路径或处理结果
    return 0;
}