a星算法matlab代码 深蓝学院
时间: 2023-08-01 12:02:42 浏览: 138
A星算法(A* Algorithm)是一种常用的寻路算法,用于在图形上找到起点到目标点的最短路径。这个算法是由深蓝学院编写的MATLAB代码。
MATLAB代码实现了A星算法的基本步骤。首先,定义了一个存储节点的数据结构,并初始化了起始节点和目标节点的位置。然后,在一个优先队列中存储开放列表(open list)和一个二维数组中存储闭合列表(closed list),并将起始节点添加到开放列表中。
接下来,使用一个循环来执行以下步骤,直到达到目标节点或开放列表为空:
1. 在开放列表中找到f值最小的节点,将其作为当前节点。
2. 将当前节点从开放列表中移除,并将其添加到闭合列表中。
3. 检查当前节点的所有相邻节点,并计算它们的f、g和h值。g值表示从起始节点到当前节点的实际代价,h值表示从当前节点到目标节点的估计代价,f值为g值和h值的和。
4. 对于每个相邻节点,如果已经在闭合列表中,则忽略它。否则,如果它不在开放列表中,将其加入开放列表,并设置它的父节点为当前节点,并计算其f、g和h值。如果已经在开放列表中,比较当前节点的g值加上从当前节点到该相邻节点的代价与相邻节点的现有g值,如果前者更小,则更新相邻节点的父节点和g值。
5. 重复上述步骤,直到找到目标节点或开放列表为空。
最后,根据目标节点的父节点,可以回溯找到起点到达目标点的最短路径。
这段MATLAB代码实现了A星算法,并将最短路径保存在路径数组中,可以用于寻找任意起点和目标点之间的最短路径。
相关问题
a星算法matlab代码
A*算法是一种常用的路径搜索算法,用于在图或网络中找到最短路径。下面是一个简单的A*算法的Matlab代码示例:
```matlab
function path = AStar(startNode, goalNode, graph)
% 初始化openSet和closedSet
openSet = startNode;
closedSet = [];
% 初始化起始节点的代价和启发式估计值
startNode.gCost = 0;
startNode.hCost = heuristic(startNode, goalNode);
startNode.fCost = startNode.gCost + startNode.hCost;
while ~isempty(openSet)
% 从openSet中选择fCost最小的节点
currentNode = openSet(1);
currentIndex = 1;
for i = 1:length(openSet)
if openSet(i).fCost < currentNode.fCost
currentNode = openSet(i);
currentIndex = i;
end
end
% 如果当前节点是目标节点,返回路径
if currentNode == goalNode
path = reconstructPath(currentNode);
return;
end
% 将当前节点从openSet中移除,并加入closedSet
openSet(currentIndex) = [];
closedSet = [closedSet, currentNode];
% 遍历当前节点的邻居节点
neighbors = getNeighbors(currentNode, graph);
for i = 1:length(neighbors)
neighbor = neighbors(i);
% 如果邻居节点已经在closedSet中,跳过
if ismember(neighbor, closedSet)
continue;
end
% 计算邻居节点的代价和启发式估计值
tentativeGCost = currentNode.gCost + distance(currentNode, neighbor);
if ~ismember(neighbor, openSet) || tentativeGCost < neighbor.gCost
neighbor.gCost = tentativeGCost;
neighbor.hCost = heuristic(neighbor, goalNode);
neighbor.fCost = neighbor.gCost + neighbor.hCost;
neighbor.parent = currentNode;
% 如果邻居节点不在openSet中,加入openSet
if ~ismember(neighbor, openSet)
openSet = [openSet, neighbor];
end
end
end
end
% 如果openSet为空,表示无法找到路径
error("No path found.");
end
function h = heuristic(node1, node2)
% 启发式函数,计算两个节点之间的估计距离
h = sqrt((node1.x - node2.x)^2 + (node1.y - node2.y)^2);
end
function d = distance(node1, node2)
% 计算两个节点之间的实际距离
d = sqrt((node1.x - node2.x)^2 + (node1.y - node2.y)^2);
end
function path = reconstructPath(node)
% 从目标节点开始,逆向构建路径
path = [];
while ~isempty(node.parent)
path = [node, path];
node = node.parent;
end
end
function neighbors = getNeighbors(node, graph)
% 获取当前节点的邻居节点
neighbors = [];
for i = 1:length(graph)
if graph(node, i) == 1
neighbors = [neighbors, i];
end
end
end
```
这段代码实现了A*算法的基本逻辑,包括初始化openSet和closedSet、计算节点的代价启发式估计值、选择fCost最小的节点、更新节点的代价和启发式估计值等。你可以根据自己的需求进行修改和扩展。
a星算法融合贝塞尔曲线matlab代码
在MATLAB中实现A*算法与贝塞尔曲线的融合,可以按照以下步骤进行:
1. 首先,先实现A*算法的核心部分。A*算法是一种基于图搜索的路径规划算法,它需要定义地图的起点、终点、障碍物等信息,并基于启发式函数来选择下一个要遍历的节点。可以使用MATLAB提供的图论相关函数来实现此部分。
2. 在A*算法的基础上,将贝塞尔曲线的计算部分进行集成。贝塞尔曲线是一种平滑的曲线,可以通过控制点来定义曲线的形状。在A*算法中,在选择下一个节点时,可以根据当前位置和下一个节点的直线路径,计算贝塞尔曲线,并将曲线上的一系列点作为新的可遍历节点。可以使用MATLAB中的贝塞尔曲线拟合函数进行计算和生成贝塞尔曲线。
3. 最后,根据实际情况进行路径规划。使用A*算法融合贝塞尔曲线后,可以得到经过优化的路径。根据需求,可以将路径逐步输出,或者在地图上可视化显示。可以使用MATLAB中的绘图函数来实现路径的绘制。
综上所述,要在MATLAB中实现A*算法融合贝塞尔曲线的代码,需要实现A*算法的核心部分,集成贝塞尔曲线的计算和生成,以及路径的输出或可视化。这样可以得到优化的路径规划结果,并在MATLAB中进行进一步的分析和应用。