Astar3D示例代码matlab

时间: 2024-04-25 18:20:04 浏览: 8
Astar3D是一种三维路径规划算法,它可以在三维空间中找到最短路径。下面是一个简单的Astar3D示例代码的MATLAB实现: ```matlab % 定义地图大小和起点、终点坐标 mapSize = [10, 10, 10]; startPos = [1, 1, 1]; goalPos = [10, 10, 10]; % 创建地图 map = zeros(mapSize); % 设置障碍物 obstacles = [2, 2, 2; 3, 3, 3; 4, 4, 4]; % 障碍物坐标 for i = 1:size(obstacles, 1) map(obstacles(i, 1), obstacles(i, 2), obstacles(i, 3)) = 1; end % 定义启发式函数 heuristic = @(pos) norm(pos - goalPos); % 定义移动代价函数 cost = @(pos1, pos2) norm(pos1 - pos2); % 初始化起点和终点节点 startNode = struct('pos', startPos, 'g', 0, 'h', heuristic(startPos), 'f', 0); goalNode = struct('pos', goalPos, 'g', Inf, 'h', 0, 'f', Inf); % 初始化开放列表和关闭列表 openList = startNode; closedList = []; % 开始搜索 while ~isempty(openList) % 从开放列表中选择f值最小的节点作为当前节点 [~, idx] = min([openList.f]); currentNode = openList(idx); % 如果当前节点是终点节点,则搜索完成 if isequal(currentNode.pos, goalNode.pos) break; end % 将当前节点从开放列表中移除,并加入关闭列表 openList(idx) = []; closedList = [closedList, currentNode]; % 获取当前节点的邻居节点 neighbors = getNeighbors(currentNode.pos, mapSize); for i = 1:size(neighbors, 1) neighborPos = neighbors(i, :); % 如果邻居节点在关闭列表中,则忽略 if isNodeInList(neighborPos, closedList) continue; end % 计算邻居节点的g值 g = currentNode.g + cost(currentNode.pos, neighborPos); % 如果邻居节点不在开放列表中,则加入开放列表 neighborNode = struct('pos', neighborPos, 'g', g, 'h', heuristic(neighborPos), 'f', 0); if ~isNodeInList(neighborPos, openList) openList = [openList, neighborNode]; else % 如果邻居节点已经在开放列表中,并且新的g值更小,则更新该节点的g值 idx = getNodeIndex(neighborPos, openList); if g < openList(idx).g openList(idx).g = g; end end end end % 从终点开始回溯路径 path = []; currentNode = goalNode; while ~isequal(currentNode.pos, startNode.pos) path = [currentNode.pos; path]; neighbors = getNeighbors(currentNode.pos, mapSize); minG = Inf; for i = 1:size(neighbors, 1) neighborPos = neighbors(i, :); if isNodeInList(neighborPos, closedList) idx = getNodeIndex(neighborPos, closedList); if closedList(idx).g < minG minG = closedList(idx).g; currentNode = closedList(idx); end end end end path = [startNode.pos; path]; % 显示地图和路径 figure; hold on; for i = 1:size(obstacles, 1) plot3(obstacles(i, 1), obstacles(i, 2), obstacles(i, 3), 'ro', 'MarkerSize', 10); end plot3(path(:, 1), path(:, 2), path(:, 3), 'b-', 'LineWidth', 2); xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z'); grid on; axis equal; % 获取邻居节点的函数 function neighbors = getNeighbors(pos, mapSize) neighbors = []; for dx = -1:1 for dy = -1:1 for dz = -1:1 newPos = pos + [dx, dy, dz]; if all(newPos >= 1) && all(newPos <= mapSize) && any([dx, dy, dz] ~= [0, 0, 0]) neighbors = [neighbors; newPos]; end end end end end % 判断节点是否在列表中的函数 function isInList = isNodeInList(pos, nodeList) isInList = false; for i = 1:length(nodeList) if isequal(nodeList(i).pos, pos) isInList = true; break; end end end % 获取节点在列表中的索引的函数 function idx = getNodeIndex(pos, nodeList) idx = -1; for i = 1:length(nodeList) if isequal(nodeList(i).pos, pos) idx = i; break; end end end ``` 这段代码实现了一个简单的Astar3D算法,包括地图的创建、障碍物的设置、启发式函数和移动代价函数的定义、节点的初始化、开放列表和关闭列表的维护、路径搜索和路径回溯等功能。

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