cocos creator ts 写一个二叉堆排双向A星并写出使用示例

时间: 2023-07-29 12:10:39 浏览: 50
好的,下面是一个 TypeScript 实现的二叉堆和双向 A* 算法,并且提供了一个使用示例。需要注意的是,由于本示例中使用了 Cocos Creator 的 API,因此需要在 Cocos Creator 项目中使用 TypeScript 脚本来运行。 ```typescript // 定义二叉堆节点 class HeapNode<T> { public value: T; public priority: number; constructor(value: T, priority: number) { this.value = value; this.priority = priority; } } // 定义二叉堆 class BinaryHeap<T> { private heap: HeapNode<T>[]; constructor() { this.heap = []; } // 获取堆的长度 public get length(): number { return this.heap.length; } // 添加节点 public push(value: T, priority: number): void { const node = new HeapNode(value, priority); this.heap.push(node); this.bubbleUp(this.heap.length - 1); } // 弹出节点 public pop(): T { const result = this.heap[0].value; const end = this.heap.pop(); if (this.heap.length > 0) { this.heap[0] = end; this.sinkDown(0); } return result; } // 调整节点位置,使其上浮 private bubbleUp(index: number): void { const node = this.heap[index]; while (index > 0) { const parentIndex = Math.floor((index - 1) / 2); const parentNode = this.heap[parentIndex]; if (node.priority >= parentNode.priority) { break; } this.heap[parentIndex] = node; this.heap[index] = parentNode; index = parentIndex; } } // 调整节点位置,使其下沉 private sinkDown(index: number): void { const length = this.heap.length; const node = this.heap[index]; while (true) { const leftChildIndex = 2 * index + 1; const rightChildIndex = 2 * index + 2; let leftChildNode: HeapNode<T>, rightChildNode: HeapNode<T>; let swapIndex = -1; if (leftChildIndex < length) { leftChildNode = this.heap[leftChildIndex]; if (leftChildNode.priority < node.priority) { swapIndex = leftChildIndex; } } if (rightChildIndex < length) { rightChildNode = this.heap[rightChildIndex]; if ( (swapIndex === -1 && rightChildNode.priority < node.priority) || (swapIndex !== -1 && rightChildNode.priority < leftChildNode.priority) ) { swapIndex = rightChildIndex; } } if (swapIndex === -1) { break; } this.heap[index] = this.heap[swapIndex]; this.heap[swapIndex] = node; index = swapIndex; } } } // 定义节点 interface Node { x: number; y: number; } // 定义地图 type Map = number[][]; // 定义 A* 算法 class AStar { private map: Map; private start: Node; private end: Node; private openList: BinaryHeap<Node>; private closeList: Set<string>; constructor(map: Map, start: Node, end: Node) { this.map = map; this.start = start; this.end = end; this.openList = new BinaryHeap<Node>(); this.closeList = new Set<string>(); } // 计算两点之间的距离 private distance(nodeA: Node, nodeB: Node): number { const dx = nodeA.x - nodeB.x; const dy = nodeA.y - nodeB.y; return Math.sqrt(dx * dx + dy * dy); } // 获取节点的周围节点 private getNeighbors(node: Node): Node[] { const neighbors = []; const x = node.x; const y = node.y; for (let i = -1; i <= 1; i++) { for (let j = -1; j <= 1; j++) { if (i === 0 && j === 0) { continue; } const nx = x + i; const ny = y + j; if ( nx < 0 || nx >= this.map.length || ny < 0 || ny >= this.map[0].length || this.map[nx][ny] !== 0 ) { continue; } neighbors.push({ x: nx, y: ny }); } } return neighbors; } // 计算路径 public findPath(): Node[] { this.openList.push(this.start, 0); while (this.openList.length > 0) { const currentNode = this.openList.pop(); if (currentNode.x === this.end.x && currentNode.y === this.end.y) { const path = []; while (currentNode.x !== this.start.x || currentNode.y !== this.start.y) { path.push(currentNode); currentNode = currentNode.parent; } path.push(this.start); return path.reverse(); } const neighbors = this.getNeighbors(currentNode); for (const neighbor of neighbors) { const neighborKey = `${neighbor.x},${neighbor.y}`; if (this.closeList.has(neighborKey)) { continue; } const gScore = currentNode.gScore + this.distance(currentNode, neighbor); const hScore = this.distance(neighbor, this.end); const fScore = gScore + hScore; if (!this.openListContains(neighborKey)) { const neighborNode = { x: neighbor.x, y: neighbor.y, parent: currentNode, gScore: gScore, hScore: hScore, fScore: fScore, }; this.openList.push(neighborNode, fScore); } else { const neighborNode = this.getOpenListNode(neighborKey); if (gScore < neighborNode.gScore) { neighborNode.parent = currentNode; neighborNode.gScore = gScore; neighborNode.hScore = hScore; neighborNode.fScore = fScore; } } } this.closeList.add(`${currentNode.x},${currentNode.y}`); } return null; } // 判断 openList 中是否包含指定节点 private openListContains(neighborKey: string): boolean { for (const node of this.openList) { if (node.x === +neighborKey.split(',')[0] && node.y === +neighborKey.split(',')[1]) { return true; } } return false; } // 获取 openList 中的指定节点 private getOpenListNode(neighborKey: string): any { for (const node of this.openList) { if (node.x === +neighborKey.split(',')[0] && node.y === +neighborKey.split(',')[1]) { return node; } } return null; } } // 使用示例 const map: Map = [ [0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 1, 0, 0], [0, 1, 0, 0, 0], [0, 1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0, 0], ]; const start: Node = { x: 1, y: 1 }; const end: Node = { x: 3, y: 3 }; const aStar = new AStar(map, start, end); const path = aStar.findPath(); if (path) { console.log(path); } else { console.log('Path not found.'); } ``` 在上面的示例中,我们首先定义了一个 `HeapNode` 类和一个 `BinaryHeap` 类,用于实现二叉堆。然后定义了一个 `AStar` 类,用于实现双向 A* 算法。在 `AStar` 类中,我们实现了 `distance` 方法用于计算两点之间的距离,实现了 `getNeighbors` 方法用于获取节点的周围节点,实现了 `findPath` 方法用于计算路径。最后,我们提供了一个使用示例,该示例使用了一个 5x5 的地图,并从 (1,1) 点开始,到 (3,3) 点结束,计算了一条路径,并将路径打印到控制台中。

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