用matlab写一个A*算法

时间: 2023-07-04 09:19:13 浏览: 44
好的,以下是用 MATLAB 写的 A* 算法示例代码: ``` function [path, cost] = a_star(start, goal, map) % A* algorithm implementation % Inputs: % start: starting node coordinates [x,y] % goal: goal node coordinates [x,y] % map: map of the environment, 0 for free space and 1 for obstacles % Outputs: % path: path from start to goal nodes as a list of [x,y] coordinates % cost: cost of the path % Define Heuristic Function: Euclidean Distance heuristic = @(a,b) sqrt((a(1)-b(1))^2 + (a(2)-b(2))^2); % Define cost function cost_function = @(a,b) ((a(1)-b(1))^2 + (a(2)-b(2))^2); % Initialize start node start_node.g_cost = 0; start_node.h_cost = heuristic(start, goal); start_node.f_cost = start_node.g_cost + start_node.h_cost; start_node.coordinates = start; start_node.parent = []; % Initialize open and closed sets open_set = [start_node]; closed_set = []; % Loop until goal reached or no path exists while ~isempty(open_set) % Find the node with the lowest f_cost value current_node_idx = 1; current_node = open_set(current_node_idx); for i = 1:length(open_set) if open_set(i).f_cost < current_node.f_cost current_node_idx = i; current_node = open_set(current_node_idx); end end % Check if goal reached if current_node.coordinates == goal path = []; cost = current_node.g_cost; while ~isempty(current_node.parent) path = [current_node.coordinates; path]; current_node = current_node.parent; end path = [start; path]; return end % Remove current node from open set and add to closed set open_set(current_node_idx) = []; closed_set = [closed_set; current_node]; % Find neighbors of current node [neighbors_x, neighbors_y] = find(neighbors(map, current_node.coordinates)); neighbors = [neighbors_x, neighbors_y]; % Loop through each neighbor for i = 1:length(neighbors) neighbor_node.coordinates = neighbors(i,:); neighbor_node.g_cost = current_node.g_cost + cost_function(current_node.coordinates, neighbor_node.coordinates); neighbor_node.h_cost = heuristic(neighbor_node.coordinates, goal); neighbor_node.f_cost = neighbor_node.g_cost + neighbor_node.h_cost; neighbor_node.parent = current_node; % Check if neighbor is already in closed set if any(ismember(closed_set, neighbor_node.coordinates, 'rows')) continue end % Check if neighbor is already in open set neighbor_idx = find(ismember(open_set, neighbor_node.coordinates, 'rows')); if ~isempty(neighbor_idx) % Check if new path to neighbor is better if neighbor_node.g_cost < open_set(neighbor_idx).g_cost open_set(neighbor_idx) = neighbor_node; end else % Add neighbor to open set open_set = [open_set; neighbor_node]; end end end % If no path exists path = []; cost = inf; end function [neighborhood] = neighbors(map, coordinates) % Returns a 3x3 neighborhood around the given coordinates neighborhood = map(coordinates(1)-1:coordinates(1)+1, coordinates(2)-1:coordinates(2)+1); end ``` 这个函数的输入参数包括起点 `start`,终点 `goal`,以及一张地图 `map`,其中 0 表示空闲区域,1 表示障碍。输出参数包括路径 `path` 和成本 `cost`。该算法使用 Euclidean 距离作为启发式函数,并将代价函数定义为两点之间欧几里得距离的平方。该算法使用一个开放集合和一个已关闭集合来保持搜索状态。

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