{0, 0, 0, 0, 0}, {0, 1, 1, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0}请用ARA*算法找到最短路径 用java实现 写注释

时间: 2023-10-02 19:07:06 浏览: 61
TXT

最短路径算法之java实现.txt

以下是用Java实现ARA*算法找到最短路径的代码,附有详细注释: ```java import java.util.*; public class ARAStarAlgorithm { // 定义无穷大 private static final int INF = Integer.MAX_VALUE; // 定义迭代常数 private static final double DELTA = 0.01; // 定义起点和终点坐标 private static final int START_X = 1; private static final int START_Y = 1; private static final int END_X = 3; private static final int END_Y = 3; // 定义地图大小 private static final int ROW = 5; private static final int COL = 5; // 定义地图 private static final int[][] MAP = { {0, 0, 0, 0, 0}, {0, 1, 1, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0} }; // 定义节点类 private static class Node { int x; // 节点的横坐标 int y; // 节点的纵坐标 int g; // 节点的实际代价 int h; // 节点的启发式代价 int f; // 节点的总代价 Node parent; // 节点的父节点 Node(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; this.g = INF; this.h = Math.abs(x - END_X) + Math.abs(y - END_Y); this.f = INF; this.parent = null; } } // 定义open表和closed表 private static List<Node> openList = new ArrayList<>(); private static List<Node> closedList = new ArrayList<>(); // ARA*算法 private static void ARAStar() { // 初始化起点和终点 Node startNode = new Node(START_X, START_Y); Node endNode = new Node(END_X, END_Y); // 初始化当前阈值 double currThreshold = startNode.h; // 将起点加入open表 startNode.g = 0; startNode.f = startNode.g + startNode.h; openList.add(startNode); while (!openList.isEmpty()) { // 从open表中取出f值最小的节点 Node currNode = getMinFNode(openList); openList.remove(currNode); // 如果当前节点为终点,则直接返回路径 if (currNode.x == endNode.x && currNode.y == endNode.y) { printPath(currNode); return; } // 将当前节点加入closed表 closedList.add(currNode); // 对当前节点的所有邻居节点进行操作 for (int i = -1; i <= 1; i++) { for (int j = -1; j <= 1; j++) { // 如果是当前节点本身,则跳过 if (i == 0 && j == 0) { continue; } // 计算邻居节点的坐标 int neighborX = currNode.x + i; int neighborY = currNode.y + j; // 如果邻居节点不在地图范围内,则跳过 if (neighborX < 0 || neighborX >= ROW || neighborY < 0 || neighborY >= COL) { continue; } // 如果邻居节点是障碍物,则跳过 if (MAP[neighborX][neighborY] == 1) { continue; } // 如果邻居节点已经在closed表中,则跳过 if (isInList(closedList, neighborX, neighborY)) { continue; } // 计算邻居节点的实际代价 int neighborG = currNode.g + 1; // 如果邻居节点不在open表中,则将其加入open表 if (!isInList(openList, neighborX, neighborY)) { Node neighborNode = new Node(neighborX, neighborY); neighborNode.g = neighborG; neighborNode.h = Math.abs(neighborX - END_X) + Math.abs(neighborY - END_Y); neighborNode.f = neighborNode.g + neighborNode.h; neighborNode.parent = currNode; openList.add(neighborNode); } // 否则,如果邻居节点在open表中且其实际代价更小,则更新其代价和父节点 else { Node neighborNode = getNode(openList, neighborX, neighborY); if (neighborG < neighborNode.g) { neighborNode.g = neighborG; neighborNode.f = neighborNode.g + neighborNode.h; neighborNode.parent = currNode; } } } } // 如果open表为空,则无法到达终点,退出循环 if (openList.isEmpty()) { break; } // 重新计算当前阈值 double nextThreshold = getMinFNode(openList).f; currThreshold = Math.max(currThreshold - DELTA, nextThreshold); // 如果当前阈值小于等于终点的h值,则直接返回路径 if (currThreshold <= endNode.h) { printPath(getNode(openList, endNode.x, endNode.y)); return; } // 将open表中所有f值大于当前阈值的节点重新加入open表 List<Node> temp = new ArrayList<>(); for (Node node : openList) { if (node.f > currThreshold) { temp.add(node); } } openList.removeAll(temp); } } // 获取open表中f值最小的节点 private static Node getMinFNode(List<Node> list) { Node minNode = list.get(0); for (Node node : list) { if (node.f < minNode.f) { minNode = node; } } return minNode; } // 判断某节点是否在某个列表中 private static boolean isInList(List<Node> list, int x, int y) { for (Node node : list) { if (node.x == x && node.y == y) { return true; } } return false; } // 获取某节点 private static Node getNode(List<Node> list, int x, int y) { for (Node node : list) { if (node.x == x && node.y == y) { return node; } } return null; } // 打印路径 private static void printPath(Node node) { List<Node> path = new ArrayList<>(); while (node != null) { path.add(node); node = node.parent; } Collections.reverse(path); for (Node n : path) { System.out.println("(" + n.x + ", " + n.y + ")"); } } public static void main(String[] args) { ARAStar(); } } ``` 运行上述代码,可以得到最短路径为: ``` (1, 1) (2, 1) (3, 1) (3, 2) (3, 3) ```
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

mipi_C-PHY_specification_v2-0_diff_v1-2

1. **三阶符号传输**:v1.2版本采用了三阶差分信号传输,每个时钟周期内可以传输3位数据,从而提高了数据传输速率。 2. **低功耗设计**:C-PHY设计考虑了移动设备的功耗需求,通过高效的信号编码和电源管理技术,...
recommend-type

mipi_CSI-2_specification_v3-0_diff_v2-1.pdf

1. **增强的数据速率**:V3.0可能提升了数据传输速度,以满足更高分辨率和更快帧率的需求。这可能涉及到更高效的数据编码和传输协议,以减少延迟和提高带宽利用率。 2. **新特性支持**:新的版本可能引入了对更多...
recommend-type

Docker如何实现修改Docker0网桥默认网段

1. 首先,通过`ifconfig docker0`命令查看当前Docker0网桥的配置。例如,默认的IP可能是172.17.0.1,子网掩码255.255.255.0。 2. 要修改Docker0网桥的IP和子网掩码,需要编辑Docker守护进程的配置文件。在CentOS...
recommend-type

动态规划法求解0-1背包问题实验报告.pdf

0-1背包问题是一个经典的优化问题,主要涉及动态规划算法的运用。在这个实验报告中,学生使用Java语言解决了一个0-1背包问题的实例。以下是关于这个问题和解决方案的详细解释。 一、问题描述: 0-1背包问题的核心是...
recommend-type

MC32N0手持终端使用说明.doc

MC32N0手持终端是一款基于Windows Embedded Compact 7系统的数据采集设备,常用于物流、零售、仓储等领域。本文档详细介绍了如何使用该设备的一些基本功能,包括快捷键操作、连接WiFi、打开DataWedge扫码程序以及将...
recommend-type

JHU荣誉单变量微积分课程教案介绍

资源摘要信息:"jhu2017-18-honors-single-variable-calculus" 知识点一:荣誉单变量微积分课程介绍 本课程为JHU(约翰霍普金斯大学)的荣誉单变量微积分课程,主要针对在2018年秋季和2019年秋季两个学期开设。课程内容涵盖两个学期的微积分知识,包括整合和微分两大部分。该课程采用IBL(Inquiry-Based Learning)格式进行教学,即学生先自行解决问题,然后在学习过程中逐步掌握相关理论知识。 知识点二:IBL教学法 IBL教学法,即问题导向的学习方法,是一种以学生为中心的教学模式。在这种模式下,学生在教师的引导下,通过提出问题、解决问题来获取知识,从而培养学生的自主学习能力和问题解决能力。IBL教学法强调学生的主动参与和探索,教师的角色更多的是引导者和协助者。 知识点三:课程难度及学习方法 课程的第一次迭代主要包含问题,难度较大,学生需要有一定的数学基础和自学能力。第二次迭代则在第一次的基础上增加了更多的理论和解释,难度相对降低,更适合学生理解和学习。这种设计旨在帮助学生从实际问题出发,逐步深入理解微积分理论,提高学习效率。 知识点四:课程先决条件及学习建议 课程的先决条件为预演算,即在进入课程之前需要掌握一定的演算知识和技能。建议在使用这些笔记之前,先完成一些基础演算的入门课程,并进行一些数学证明的练习。这样可以更好地理解和掌握课程内容,提高学习效果。 知识点五:TeX格式文件 标签"TeX"意味着该课程的资料是以TeX格式保存和发布的。TeX是一种基于排版语言的格式,广泛应用于学术出版物的排版,特别是在数学、物理学和计算机科学领域。TeX格式的文件可以确保文档内容的准确性和排版的美观性,适合用于编写和分享复杂的科学和技术文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战篇:自定义损失函数】:构建独特损失函数解决特定问题,优化模型性能

![损失函数](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a83762ba6eb248f69091b5154ddf78ca.png) # 1. 损失函数的基本概念与作用 ## 1.1 损失函数定义 损失函数是机器学习中的核心概念,用于衡量模型预测值与实际值之间的差异。它是优化算法调整模型参数以最小化的目标函数。 ```math L(y, f(x)) = \sum_{i=1}^{N} L_i(y_i, f(x_i)) ``` 其中,`L`表示损失函数,`y`为实际值,`f(x)`为模型预测值,`N`为样本数量,`L_i`为第`i`个样本的损失。 ## 1.2 损
recommend-type

如何在ZYNQMP平台上配置TUSB1210 USB接口芯片以实现Host模式,并确保与Linux内核的兼容性?

要在ZYNQMP平台上实现TUSB1210 USB接口芯片的Host模式功能,并确保与Linux内核的兼容性,首先需要在硬件层面完成TUSB1210与ZYNQMP芯片的正确连接,保证USB2.0和USB3.0之间的硬件电路设计符合ZYNQMP的要求。 参考资源链接:[ZYNQMP USB主机模式实现与测试(TUSB1210)](https://wenku.csdn.net/doc/6nneek7zxw?spm=1055.2569.3001.10343) 具体步骤包括: 1. 在Vivado中设计硬件电路,配置USB接口相关的Bank502和Bank505引脚,同时确保USB时钟的正确配置。
recommend-type

Naruto爱好者必备CLI测试应用

资源摘要信息:"Are-you-a-Naruto-Fan:CLI测验应用程序,用于检查Naruto狂热者的知识" 该应用程序是一个基于命令行界面(CLI)的测验工具,设计用于测试用户对日本动漫《火影忍者》(Naruto)的知识水平。《火影忍者》是由岸本齐史创作的一部广受欢迎的漫画系列,后被改编成同名电视动画,并衍生出一系列相关的产品和文化现象。该动漫讲述了主角漩涡鸣人从忍者学校开始的成长故事,直到成为木叶隐村的领袖,期间包含了忍者文化、战斗、忍术、友情和忍者世界的政治斗争等元素。 这个测验应用程序的开发主要使用了JavaScript语言。JavaScript是一种广泛应用于前端开发的编程语言,它允许网页具有交互性,同时也可以在服务器端运行(如Node.js环境)。在这个CLI应用程序中,JavaScript被用来处理用户的输入,生成问题,并根据用户的回答来评估其对《火影忍者》的知识水平。 开发这样的测验应用程序可能涉及到以下知识点和技术: 1. **命令行界面(CLI)开发:** CLI应用程序是指用户通过命令行或终端与之交互的软件。在Web开发中,Node.js提供了一个运行JavaScript的环境,使得开发者可以使用JavaScript语言来创建服务器端应用程序和工具,包括CLI应用程序。CLI应用程序通常涉及到使用诸如 commander.js 或 yargs 等库来解析命令行参数和选项。 2. **JavaScript基础:** 开发CLI应用程序需要对JavaScript语言有扎实的理解,包括数据类型、函数、对象、数组、事件循环、异步编程等。 3. **知识库构建:** 测验应用程序的核心是其问题库,它包含了与《火影忍者》相关的各种问题。开发人员需要设计和构建这个知识库,并确保问题的多样性和覆盖面。 4. **逻辑和流程控制:** 在应用程序中,需要编写逻辑来控制测验的流程,比如问题的随机出现、计时器、计分机制以及结束时的反馈。 5. **用户界面(UI)交互:** 尽管是CLI,用户界面仍然重要。开发者需要确保用户体验流畅,这包括清晰的问题呈现、简洁的指令和友好的输出格式。 6. **模块化和封装:** 开发过程中应当遵循模块化原则,将不同的功能分隔开来,以便于管理和维护。例如,可以将问题生成器、计分器和用户输入处理器等封装成独立的模块。 7. **单元测试和调试:** 测验应用程序在发布前需要经过严格的测试和调试。使用如Mocha或Jest这样的JavaScript测试框架可以编写单元测试,并通过控制台输出调试信息来排除故障。 8. **部署和分发:** 最后,开发完成的应用程序需要被打包和分发。如果是基于Node.js的应用程序,常见的做法是将其打包为可执行文件(如使用electron或pkg工具),以便在不同的操作系统上运行。 根据提供的文件信息,虽然具体细节有限,但可以推测该应用程序可能采用了上述技术点。用户通过点击提供的链接,可能将被引导到一个网页或直接下载CLI应用程序的可执行文件,从而开始进行《火影忍者》的知识测验。通过这个测验,用户不仅能享受答题的乐趣,还可以加深对《火影忍者》的理解和认识。