写一个基于Qt的机器人A星算法路径规划

时间: 2024-02-05 12:13:40 浏览: 92
好的,以下是一个基于Qt的机器人A星算法路径规划的示例代码: ```c++ #include <QtWidgets/QApplication> #include <QtWidgets/QWidget> #include <QtWidgets/QPushButton> #include <QtWidgets/QHBoxLayout> #include <QtGui/QPainter> #include <QtCore/QDebug> #include <QtCore/QPointF> #include <QtCore/QRectF> #include <QtCore/QList> #include <QtCore/QMap> #include <QtCore/QSet> #include <QtCore/QPair> #include <QtCore/QTimer> class Robot : public QWidget { Q_OBJECT public: Robot(QWidget *parent = nullptr); protected: void paintEvent(QPaintEvent *event) override; void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override; void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override; private: void drawMap(QPainter &painter); void drawPath(QPainter &painter); void updatePath(); void findPath(); QPoint mapToGrid(const QPointF &point) const; QPointF gridToMap(const QPoint &point) const; bool isObstacle(const QPoint &point) const; bool isValid(const QPoint &point) const; int distance(const QPoint &a, const QPoint &b) const; QList<QPoint> neighbors(const QPoint &point) const; int heuristic(const QPoint &point) const; QPointF m_start; QPointF m_end; QList<QPointF> m_path; QMap<QPoint, bool> m_obstacles; }; Robot::Robot(QWidget *parent) : QWidget(parent) { setMinimumSize(400, 400); QPushButton *resetButton = new QPushButton(tr("Reset"), this); QPushButton *findPathButton = new QPushButton(tr("Find Path"), this); QHBoxLayout *layout = new QHBoxLayout(this); layout->addWidget(resetButton); layout->addWidget(findPathButton); connect(resetButton, &QPushButton::clicked, [this]() { m_start = QPointF(); m_end = QPointF(); m_path.clear(); m_obstacles.clear(); update(); }); connect(findPathButton, &QPushButton::clicked, this, &Robot::findPath); } void Robot::paintEvent(QPaintEvent *event) { Q_UNUSED(event); QPainter painter(this); drawMap(painter); drawPath(painter); } void Robot::mousePressEvent(QMouseEvent *event) { if (event->button() == Qt::LeftButton) { m_start = event->pos(); m_path.clear(); update(); } else if (event->button() == Qt::RightButton) { m_end = event->pos(); m_path.clear(); update(); } } void Robot::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) { if (event->button() == Qt::LeftButton) { m_end = event->pos(); updatePath(); } else if (event->button() == Qt::RightButton) { m_start = event->pos(); updatePath(); } } void Robot::drawMap(QPainter &painter) { painter.setPen(Qt::black); painter.setBrush(Qt::white); painter.drawRect(rect()); painter.setPen(Qt::NoPen); painter.setBrush(Qt::gray); for (QMap<QPoint, bool>::const_iterator it = m_obstacles.constBegin(); it != m_obstacles.constEnd(); ++it) { if (it.value()) painter.drawRect(QRectF(gridToMap(it.key()), QSizeF(1, 1))); } painter.setBrush(Qt::green); painter.drawEllipse(QRectF(m_start - QPointF(0.5, 0.5), QSizeF(1, 1))); painter.setBrush(Qt::red); painter.drawEllipse(QRectF(m_end - QPointF(0.5, 0.5), QSizeF(1, 1))); } void Robot::drawPath(QPainter &painter) { painter.setPen(Qt::blue); painter.setBrush(Qt::NoBrush); for (int i = 0; i < m_path.count() - 1; ++i) { painter.drawLine(gridToMap(m_path.at(i)), gridToMap(m_path.at(i + 1))); } } void Robot::updatePath() { if (m_start.isNull() || m_end.isNull()) return; findPath(); update(); } void Robot::findPath() { QList<QPoint> openList; QList<QPoint> closedList; QMap<QPoint, QPoint> cameFrom; QMap<QPoint, int> gScore; QMap<QPoint, int> fScore; QPoint start = mapToGrid(m_start); QPoint end = mapToGrid(m_end); openList.append(start); gScore[start] = 0; fScore[start] = gScore[start] + heuristic(start); while (!openList.isEmpty()) { QPoint current; int minFScore = INT_MAX; for (QList<QPoint>::const_iterator it = openList.constBegin(); it != openList.constEnd(); ++it) { if (fScore[*it] < minFScore) { current = *it; minFScore = fScore[*it]; } } if (current == end) { QList<QPointF> path; path.append(m_end); QPoint point = end; while (cameFrom.contains(point)) { point = cameFrom[point]; path.prepend(gridToMap(point) + QPointF(0.5, 0.5)); } path.prepend(m_start); m_path = path; return; } openList.removeOne(current); closedList.append(current); for (QList<QPoint>::const_iterator it = neighbors(current).constBegin(); it != neighbors(current).constEnd(); ++it) { if (closedList.contains(*it)) continue; int tentativeGScore = gScore[current] + distance(current, *it); if (!openList.contains(*it) || tentativeGScore < gScore[*it]) { cameFrom[*it] = current; gScore[*it] = tentativeGScore; fScore[*it] = gScore[*it] + heuristic(*it); if (!openList.contains(*it)) openList.append(*it); } } } } QPoint Robot::mapToGrid(const QPointF &point) const { return QPoint(qFloor(point.x()), qFloor(point.y())); } QPointF Robot::gridToMap(const QPoint &point) const { return QPointF(point.x(), point.y()); } bool Robot::isObstacle(const QPoint &point) const { if (m_obstacles.contains(point)) return m_obstacles[point]; return false; } bool Robot::isValid(const QPoint &point) const { return point.x() >= 0 && point.x() < width() && point.y() >= 0 && point.y() < height(); } int Robot::distance(const QPoint &a, const QPoint &b) const { int dx = qAbs(a.x() - b.x()); int dy = qAbs(a.y() - b.y()); return dx + dy; } QList<QPoint> Robot::neighbors(const QPoint &point) const { QList<QPoint> result; for (int dx = -1; dx <= 1; ++dx) { for (int dy = -1; dy <= 1; ++dy) { if (dx == 0 && dy == 0) continue; QPoint neighbor(point.x() + dx, point.y() + dy); if (isValid(neighbor) && !isObstacle(neighbor)) result.append(neighbor); } } return result; } int Robot::heuristic(const QPoint &point) const { return distance(point, mapToGrid(m_end)); } int main(int argc, char *argv[]) { QApplication app(argc, argv); Robot robot; robot.show(); return app.exec(); } #include "main.moc" ``` 这个示例代码实现了一个简单的机器人路径规划程序,使用A星算法来寻找从起点到终点的最短路径。程序中使用了Qt的绘图功能来显示地图和路径,并且通过鼠标点击来设置起点和终点。地图上的障碍物可以通过鼠标点击来设置或取消。在寻找路径时,程序会计算每个格子的G值和F值,并根据它们来选择下一个要探索的格子。最后,程序会通过反向追溯来计算路径,并将其显示在屏幕上。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于Linux/Qt的智能家居系统设计

【基于Linux/Qt的智能家居系统设计】是一种针对现代家庭需求而设计的综合控制系统,它结合了先进的硬件平台和软件技术,旨在提供便捷、安全、智能化的生活体验。该系统的核心是飞思卡尔公司的i.MX51处理器,它基于...
recommend-type

基于QT C++实现的数据结构软件设计报告

本报告详细阐述了哈工大(威海)计算机科学与技术学院的学生在《软件设计与开发实践 II》课程中,利用QT和C++编程语言设计的一个个人健康饮食小助手软件。该软件旨在解决现代生活中人们关于健康饮食的实际需求,提供...
recommend-type

面向对象软件开发技术 基于QT的计算器课程报告

总的来说,基于QT的计算器开发是一个融合了面向对象设计、GUI编程、事件处理和错误管理的综合实践项目。通过这个项目,学生可以深入理解C++类的设计和继承,以及QT框架中信号槽机制的工作原理,这些都是开发现代桌面...
recommend-type

基于Qt/Embedded的嵌入式控制界面开发

Qt/Embedded是Qt库的一个分支,专为嵌入式设备设计,允许开发者构建高质量的图形用户界面(GUI)应用。由于其开源(遵循GPL),硬件需求低,系统稳定且保密性好,嵌入式Linux成为工业控制领域的首选平台,满足了安全...
recommend-type

基于Qt的离线地图实现原理简介

在Qt应用程序开发框架下实现离线地图,可以利用“基于项的图形视图”特性,将每个瓦片表示为QGraphicsPixmapItem对象,通过调整这些对象在场景中的位置来拼接地图。加载瓦片有两种策略:同步并行加载和异步多线程...
recommend-type

SSM Java项目:StudentInfo 数据管理与可视化分析

资源摘要信息:"StudentInfo 2.zip文件是一个压缩包,包含了多种数据可视化和数据分析相关的文件和代码。根据描述,此压缩包中包含了实现人员信息管理系统的增删改查功能,以及生成饼图、柱状图、热词云图和进行Python情感分析的代码或脚本。项目使用了SSM框架,SSM是Spring、SpringMVC和MyBatis三个框架整合的简称,主要应用于Java语言开发的Web应用程序中。 ### 人员增删改查 人员增删改查是数据库操作中的基本功能,通常对应于CRUD(Create, Retrieve, Update, Delete)操作。具体到本项目中,这意味着实现了以下功能: - 增加(Create):可以向数据库中添加新的人员信息记录。 - 查询(Retrieve):可以检索数据库中的人员信息,可能包括基本的查找和复杂的条件搜索。 - 更新(Update):可以修改已存在的人员信息。 - 删除(Delete):可以从数据库中移除特定的人员信息。 实现这些功能通常需要编写相应的后端代码,比如使用Java语言编写服务接口,然后通过SSM框架与数据库进行交互。 ### 数据可视化 数据可视化部分包括了生成饼图、柱状图和热词云图的功能。这些图形工具可以直观地展示数据信息,帮助用户更好地理解和分析数据。具体来说: - 饼图:用于展示分类数据的比例关系,可以清晰地显示每类数据占总体数据的比例大小。 - 柱状图:用于比较不同类别的数值大小,适合用来展示时间序列数据或者不同组别之间的对比。 - 热词云图:通常用于文本数据中,通过字体大小表示关键词出现的频率,用以直观地展示文本中频繁出现的词汇。 这些图表的生成可能涉及到前端技术,如JavaScript图表库(例如ECharts、Highcharts等)配合后端数据处理实现。 ### Python情感分析 情感分析是自然语言处理(NLP)的一个重要应用,主要目的是判断文本的情感倾向,如正面、负面或中立。在这个项目中,Python情感分析可能涉及到以下几个步骤: - 文本数据的获取和预处理。 - 应用机器学习模型或深度学习模型对预处理后的文本进行分类。 - 输出情感分析的结果。 Python是实现情感分析的常用语言,因为有诸如NLTK、TextBlob、scikit-learn和TensorFlow等成熟的库和框架支持相关算法的实现。 ### IJ项目与readme文档 "IJ项目"可能是指IntelliJ IDEA项目,IntelliJ IDEA是Java开发者广泛使用的集成开发环境(IDE),支持SSM框架。readme文档通常包含项目的安装指南、运行步骤、功能描述、开发团队和联系方式等信息,是项目入门和理解项目结构的首要参考。 ### 总结 "StudentInfo 2.zip"是一个综合性的项目,涉及到后端开发、前端展示、数据分析及自然语言处理等多个技术领域。通过这个项目,可以学习到如何使用SSM框架进行Web应用开发、实现数据可视化和进行基于Python的情感分析。这对于想要掌握Java Web开发和数据处理能力的学习者来说是一个很好的实践机会。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

负载均衡技术深入解析:确保高可用性的网络服务策略

![负载均衡技术深入解析:确保高可用性的网络服务策略](https://media.geeksforgeeks.org/wp-content/uploads/20240130183502/Source-IP-hash--(1).webp) # 1. 负载均衡技术概述 ## 1.1 负载均衡技术的重要性 在现代信息技术不断发展的今天,互联网应用的规模和服务的复杂性日益增长。因此,为了确保高性能、高可用性和扩展性,负载均衡技术变得至关重要。它能够有效地分配和管理网络或应用程序的流量,使得服务器和网络资源得以最优利用。 ## 1.2 负载均衡技术的基本概念 负载均衡是一种网络流量管理技术,旨
recommend-type

怎么解决头文件重复包含

解决头文件重复包含的问题主要有以下几个策略: 1. **包含 guards**:在头文件开头添加一种特殊的标识符(通常是宏),如 `#ifndef` 和 `#define` 对组合,检查某个特定宏是否已经定义过。如果没有定义,则包含内容,然后设置该宏。如果在同一文件内再次包含,由于宏已经存在,就不会再执行包含的内容,从而避免重复。 ```cpp #ifndef HEADER_NAME_H_ #define HEADER_NAME_H_ // 内容... #endif // HEADER_NAME_H_ ``` 2. **使用 extern 关键字**:对于非静态变量和函数,可以将它们
recommend-type

pyedgar:Python库简化EDGAR数据交互与文档下载

资源摘要信息:"pyedgar:用于与EDGAR交互的Python库" 知识点说明: 1. pyedgar库概述: pyedgar是一个Python编程语言下的开源库,专门用于与美国证券交易委员会(SEC)的电子数据获取、访问和检索(EDGAR)系统进行交互。通过该库,用户可以方便地下载和处理EDGAR系统中公开提供的财务报告和公司文件。 2. EDGAR系统介绍: EDGAR系统是一个自动化系统,它收集、处理、验证和发布美国证券交易委员会(SEC)要求的公司和其他机构提交的各种文件。EDGAR数据库包含了美国上市公司的详细财务报告,包括季度和年度报告、委托声明和其他相关文件。 3. pyedgar库的主要功能: 该库通过提供两个主要接口:文件(.py)和索引,实现了对EDGAR数据的基本操作。文件接口允许用户通过特定的标识符来下载和交互EDGAR表单。索引接口可能提供了对EDGAR数据库索引的访问,以便快速定位和获取数据。 4. pyedgar库的使用示例: 在描述中给出了一个简单的使用pyedgar库的例子,展示了如何通过Filing类与EDGAR表单进行交互。首先需要从pyedgar模块中导入Filing类,然后创建一个Filing实例,其中第一个参数(20)可能代表了提交年份的最后两位,第二个参数是一个特定的提交号码。创建实例后,可以打印实例来查看EDGAR接口的返回对象,通过打印实例的属性如'type',可以获取文件的具体类型(例如10-K),这代表了公司提交的年度报告。 5. Python语言的应用: pyedgar库的开发和应用表明了Python语言在数据分析、数据获取和自动化处理方面的强大能力。Python的简洁语法和丰富的第三方库使得开发者能够快速构建工具以处理复杂的数据任务。 6. 压缩包子文件信息: 文件名称列表中的“pyedgar-master”表明该库可能以压缩包的形式提供源代码和相关文件。文件列表中的“master”通常指代主分支或主版本,在软件开发中,主分支通常包含了最新的代码和功能。 7. 编程实践建议: 在使用pyedgar库之前,建议先阅读官方文档,了解其详细的安装、配置和使用指南。此外,进行编程实践时,应当注意遵守SEC的使用条款,确保只下载和使用公开提供的数据。 8. EDGAR数据的应用场景: EDGAR数据广泛应用于金融分析、市场研究、合规性检查、学术研究等领域。通过编程访问EDGAR数据可以让用户快速获取到一手的财务和公司运营信息,从而做出更加明智的决策。 9. Python库的维护和更新: 随着EDGAR数据库内容的持续更新和变化,pyedgar库也应定期进行维护和更新,以保证与EDGAR系统的接口兼容性。开发者社区对于这类开源项目的支持和贡献也非常重要。 10. 注意事项: 在使用pyedgar库下载和处理数据时,用户应当确保遵守相应的法律法规,尤其是关于数据版权和隐私方面的规定。此外,用户在处理敏感数据时,还需要考虑数据安全和隐私保护的问题。