/******start******/ /******end******/ 补全这中间部分
时间: 2023-11-22 09:48:40 浏览: 21
这段引用似乎是关于A*寻路算法的,下面是对这两段引用的补全:
引用中提到的两种情况是指:可达节点已经在openList中或者可达节点不在openList中。如果可达节点已经在openList中,我们需要判断从当前节点到达该可达节点的G值是否更小,如果更小则更新该可达节点的父节点为当前节点,并更新该可达节点的G值和F值。如果可达节点不在openList中,则将该可达节点加入openList中,并将其父节点设置为当前节点,并计算该可达节点的G值、H值和F值。
引用中提到的第二步是指A*寻路算法的第二步,即从起点开始,每次选择F值最小的节点作为当前节点,然后计算该节点周围可达节点的G值、H值和F值,并将这些可达节点加入openList中。在计算可达节点的G值、H值和F值时,需要根据当前节点计算出从起点到该可达节点的G值,根据该可达节点和终点计算出该可达节点到终点的H值,然后将G值和H值相加得到F值。
相关问题
A* 迭代算法 c++
A* 迭代算法是 A* 算法的一种变体,它可以在不知道最优解路径代价的情况下,逐步增加 A* 搜索的深度,直到找到最优解为止。以下是 A* 迭代算法的 C++ 实现:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <limits>
#include <cmath>
using namespace std;
// 定义节点类
class Node {
public:
int x, y; // 节点的坐标
double g, h; // g 和 h 值
Node *parent; // 父节点
Node(int _x, int _y) : x(_x), y(_y), g(0), h(0), parent(nullptr) {}
};
// 定义比较运算符,用于优先队列
struct CompareNode {
bool operator()(Node *n1, Node *n2) {
return n1->g + n1->h > n2->g + n2->h;
}
};
// 定义 A* 算法的迭代版
Node* AStarIterative(vector<vector<int>>& grid, int start_x, int start_y, int end_x, int end_y, double w) {
int max_depth = 100; // 最大深度
Node *result = nullptr; // 存储最优解
for (int depth = 0; depth <= max_depth; depth++) {
priority_queue<Node*, vector<Node*>, CompareNode> open_list; // 优先队列
open_list.push(new Node(start_x, start_y)); // 将起点节点加入 open_list
vector<vector<bool>> closed_list(grid.size(), vector<bool>(grid[0].size(), false)); // 标记是否已经探索过
bool found = false; // 是否找到最优解
while (!open_list.empty()) {
Node* current = open_list.top(); // 取出 open_list 中 f 值最小的节点
open_list.pop();
if (current->x == end_x && current->y == end_y) { // 到达终点
result = current;
found = true;
break;
}
if (closed_list[current->x][current->y]) { // 已经探索过该节点
continue;
}
closed_list[current->x][current->y] = true; // 标记探索过该节点
for (int dx = -1; dx <= 1; dx++) { // 遍历当前节点周围的节点
for (int dy = -1; dy <= 1; dy++) {
if (dx == 0 && dy == 0) { // 不考虑当前节点本身
continue;
}
int new_x = current->x + dx;
int new_y = current->y + dy;
if (new_x < 0 || new_x >= grid.size() || new_y < 0 || new_y >= grid[0].size()) { // 节点越界
continue;
}
if (grid[new_x][new_y] == 1) { // 节点被占用
continue;
}
double new_g = current->g + sqrt(dx * dx + dy * dy); // 计算新节点的 g 值
double new_h = w * sqrt(pow(end_x - new_x, 2) + pow(end_y - new_y, 2)); // 计算新节点的 h 值
Node* neighbor = new Node(new_x, new_y);
neighbor->g = new_g;
neighbor->h = new_h;
neighbor->parent = current;
open_list.push(neighbor); // 将新节点加入 open_list
}
}
}
if (found) { // 找到了最优解
break;
}
}
return result; // 返回最优解
}
// 打印路径
void printPath(Node* end_node) {
vector<Node*> path;
Node* current = end_node;
while (current != nullptr) {
path.push_back(current);
current = current->parent;
}
for (int i = path.size() - 1; i >= 0; i--) {
cout << "(" << path[i]->x << ", " << path[i]->y << ")";
if (i != 0) {
cout << " -> ";
}
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<vector<int>> grid = {
{0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0},
};
Node* end_node = AStarIterative(grid, 0, 0, 4, 4, 1.2);
if (end_node != nullptr) {
printPath(end_node);
} else {
cout << "No path found!" << endl;
}
return 0;
}
```
在上述代码中,AStarIterative函数是 A* 迭代算法的实现,它接收一个二维矩阵grid表示地图,起点的x坐标start_x和y坐标start_y,终点的x坐标end_x和y坐标end_y,以及一个权重参数w。在 A* 迭代算法中,我们需要设置一个最大深度max_depth,表示最大搜索深度。在每次迭代中,我们都会增加搜索深度,直到找到最优解或者达到最大深度为止。
AStarIterative函数首先创建一个优先队列open_list,用于存储待扩展的节点。然后将起点节点加入open_list中。接下来创建一个二维矩阵closed_list,用于标记哪些节点已经探索过。在每次循环中,我们取出open_list中f值最小的节点,并将其从open_list中删除。如果该节点是终点,说明找到了最优解,我们将该节点返回。否则,我们标记该节点已经被探索过,并遍历其周围的节点。对于每个周围的节点,如果它已经被探索过或者被占用,我们就跳过它。否则,我们计算该节点的g值和h值,并将其加入open_list中。在计算g值时,我们使用欧几里得距离公式,计算h值时,我们使用权重参数w来调整估价函数的权重。
最后,我们在main函数中调用AStarIterative函数,并打印最优解的路径。
VC++ A*寻路算法
A*寻路算法是一种常用的路径规划算法,可以用于游戏开发、机器人路径规划等领域。下面是一个简单的VC++实现示例:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
const int INF = 1 << 30;
// 定义节点结构体
struct Node {
int x, y;
int f, g, h;
Node* parent;
Node(int x = -1, int y = -1):x(x), y(y), f(INF), g(INF), h(INF), parent(nullptr) {}
bool operator < (const Node& rhs) const {
return f > rhs.f;
}
};
class AStar {
public:
AStar(int rows, int cols):rows(rows), cols(cols) {
// 初始化地图
map.resize(rows);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
map[i].resize(cols, 0);
}
}
// 设置起点和终点
void setStart(int x, int y) {
start = new Node(x, y);
}
void setEnd(int x, int y) {
end = new Node(x, y);
}
// 添加障碍物
void addBlock(int x, int y) {
map[x][y] = 1;
}
// 计算路径
vector<Node*> findPath() {
vector<Node*> path;
priority_queue<Node> openList; // open表,存储待扩展的节点
vector<Node*> closeList; // close表,存储已扩展的节点
// 初始化起点
start->f = start->g = start->h = 0;
openList.push(*start);
while (!openList.empty()) {
// 取出open表中f值最小的节点
Node curr = openList.top();
openList.pop();
// 如果当前节点是终点,则返回路径
if (curr.x == end->x && curr.y == end->y) {
Node* node = &curr;
while (node) {
path.push_back(node);
node = node->parent;
}
reverse(path.begin(), path.end());
break;
}
// 扩展当前节点的四个方向
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nx = curr.x + dx[i];
int ny = curr.y + dy[i];
// 判断是否越界
if (nx < 0 || nx >= rows || ny < 0 || ny >= cols) {
continue;
}
// 判断是否是障碍物或已经扩展过
if (map[nx][ny] == 1 || isContain(closeList, nx, ny)) {
continue;
}
// 计算新节点的g值和h值
Node* newNode = new Node(nx, ny);
newNode->g = curr.g + 1;
newNode->h = calcH(newNode);
newNode->f = newNode->g + newNode->h;
newNode->parent = &curr;
// 将新节点加入open表
openList.push(*newNode);
}
// 将当前节点加入close表
closeList.push_back(new Node(curr.x, curr.y));
}
// 释放内存
for (auto node : closeList) {
delete node;
}
return path;
}
private:
int rows, cols;
vector<vector<int>> map; // 地图
Node* start;
Node* end;
// 两点之间的曼哈顿距离
int calcH(Node* node) {
return abs(node->x - end->x) + abs(node->y - end->y);
}
// 判断close表中是否包含某个节点
bool isContain(vector<Node*>& closeList, int x, int y) {
for (auto node : closeList) {
if (node->x == x && node->y == y) {
return true;
}
}
return false;
}
// 四个方向
int dx[4] = { -1, 0, 1, 0 };
int dy[4] = { 0, 1, 0, -1 };
};
int main() {
AStar astar(5, 5);
astar.setStart(0, 0);
astar.setEnd(4, 4);
astar.addBlock(2, 2);
astar.addBlock(3, 2);
astar.addBlock(3, 3);
vector<Node*> path = astar.findPath();
for (auto node : path) {
cout << "(" << node->x << "," << node->y << ")" << endl;
}
return 0;
}
```
以上是一个简单的VC++实现示例,如果你想了解更多关于A*寻路算法的内容,可以参考其他资料。