用c语言编写batch Informed Trees((BIT*)在二维地图空间中寻找路径的代码

时间: 2023-03-27 14:04:03 浏览: 169
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求关键路径的c语言程序设计

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我可以回答这个问题。BIT* 是一种路径规划算法,可以在二维地图空间中寻找路径。以下是使用 C 语言编写 BIT* 算法的示例代码: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define MAP_WIDTH 100 #define MAP_HEIGHT 100 #define OBSTACLE_COST 100000 typedef struct { int x; int y; } Point; typedef struct { Point parent; double g; double h; } Node; typedef struct { Node *nodes; int count; int capacity; } NodeList; typedef struct { int **map; int width; int height; } Map; double euclidean_distance(Point a, Point b) { return sqrt(pow(a.x - b.x, 2) + pow(a.y - b.y, 2)); } double manhattan_distance(Point a, Point b) { return abs(a.x - b.x) + abs(a.y - b.y); } void add_node(NodeList *list, Node node) { if (list->count == list->capacity) { list->capacity *= 2; list->nodes = (Node *)realloc(list->nodes, list->capacity * sizeof(Node)); } list->nodes[list->count++] = node; } void remove_node(NodeList *list, int index) { list->nodes[index] = list->nodes[--list->count]; } int is_obstacle(Map *map, Point point) { if (point.x < || point.x >= map->width || point.y < || point.y >= map->height) { return 1; } return map->map[point.y][point.x] == OBSTACLE_COST; } NodeList *get_neighbors(Map *map, Node node) { NodeList *neighbors = (NodeList *)malloc(sizeof(NodeList)); neighbors->nodes = (Node *)malloc(8 * sizeof(Node)); neighbors->count = ; neighbors->capacity = 8; for (int dx = -1; dx <= 1; dx++) { for (int dy = -1; dy <= 1; dy++) { if (dx == && dy == ) { continue; } Point neighbor_point = {node.parent.x + dx, node.parent.y + dy}; if (is_obstacle(map, neighbor_point)) { continue; } double neighbor_g = node.g + euclidean_distance(node.parent, neighbor_point); double neighbor_h = euclidean_distance(neighbor_point, (Point){map->width - 1, map->height - 1}); Node neighbor_node = {{neighbor_point.x, neighbor_point.y}, neighbor_g, neighbor_h}; add_node(neighbors, neighbor_node); } } return neighbors; } NodeList *get_path(Map *map, Point start, Point end) { NodeList *open_list = (NodeList *)malloc(sizeof(NodeList)); open_list->nodes = (Node *)malloc(sizeof(Node)); open_list->count = ; open_list->capacity = 1; Node start_node = {{start.x, start.y}, , euclidean_distance(start, end)}; add_node(open_list, start_node); NodeList *closed_list = (NodeList *)malloc(sizeof(NodeList)); closed_list->nodes = (Node *)malloc(sizeof(Node)); closed_list->count = ; closed_list->capacity = 1; while (open_list->count > ) { int current_index = ; for (int i = ; i < open_list->count; i++) { if (open_list->nodes[i].g + open_list->nodes[i].h < open_list->nodes[current_index].g + open_list->nodes[current_index].h) { current_index = i; } } Node current_node = open_list->nodes[current_index]; if (current_node.parent.x == end.x && current_node.parent.y == end.y) { NodeList *path = (NodeList *)malloc(sizeof(NodeList)); path->nodes = (Node *)malloc(sizeof(Node)); path->count = ; path->capacity = 1; add_node(path, current_node); while (current_node.parent.x != start.x || current_node.parent.y != start.y) { for (int i = ; i < closed_list->count; i++) { if (closed_list->nodes[i].parent.x == current_node.parent.x && closed_list->nodes[i].parent.y == current_node.parent.y) { current_node = closed_list->nodes[i]; add_node(path, current_node); break; } } } return path; } remove_node(open_list, current_index); add_node(closed_list, current_node); NodeList *neighbors = get_neighbors(map, current_node); for (int i = ; i < neighbors->count; i++) { Node neighbor_node = neighbors->nodes[i]; int in_open_list = ; for (int j = ; j < open_list->count; j++) { if (open_list->nodes[j].parent.x == neighbor_node.parent.x && open_list->nodes[j].parent.y == neighbor_node.parent.y) { in_open_list = 1; if (open_list->nodes[j].g > neighbor_node.g) { open_list->nodes[j].g = neighbor_node.g; open_list->nodes[j].parent = neighbor_node.parent; } break; } } if (!in_open_list) { int in_closed_list = ; for (int j = ; j < closed_list->count; j++) { if (closed_list->nodes[j].parent.x == neighbor_node.parent.x && closed_list->nodes[j].parent.y == neighbor_node.parent.y) { in_closed_list = 1; if (closed_list->nodes[j].g > neighbor_node.g) { closed_list->nodes[j].g = neighbor_node.g; closed_list->nodes[j].parent = neighbor_node.parent; add_node(open_list, closed_list->nodes[j]); remove_node(closed_list, j); } break; } } if (!in_closed_list) { add_node(open_list, neighbor_node); } } } free(neighbors->nodes); free(neighbors); } return NULL; } int main() { Map map = {(int **)malloc(MAP_HEIGHT * sizeof(int *)), MAP_WIDTH, MAP_HEIGHT}; for (int i = ; i < MAP_HEIGHT; i++) { map.map[i] = (int *)malloc(MAP_WIDTH * sizeof(int)); for (int j = ; j < MAP_WIDTH; j++) { map.map[i][j] = ; } } map.map[20][30] = OBSTACLE_COST; map.map[21][30] = OBSTACLE_COST; map.map[22][30] = OBSTACLE_COST; map.map[23][30] = OBSTACLE_COST; map.map[24][30] = OBSTACLE_COST; map.map[25][30] = OBSTACLE_COST; map.map[26][30] = OBSTACLE_COST; map.map[27][30] = OBSTACLE_COST; map.map[28][30] = OBSTACLE_COST; map.map[29][30] = OBSTACLE_COST; NodeList *path = get_path(&map, (Point){, }, (Point){MAP_WIDTH - 1, MAP_HEIGHT - 1}); for (int i = path->count - 1; i >= ; i--) { printf("(%d, %d)\n", path->nodes[i].parent.x, path->nodes[i].parent.y); } return ; }
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