a星算法实现
时间: 2023-07-25 13:16:16 浏览: 42
以下是一个基于 Python 的 A*算法示例代码:
```python
class Node:
def __init__(self, row, col):
self.row = row
self.col = col
self.g = 0
self.h = 0
self.parent = None
def __eq__(self, other):
return self.row == other.row and self.col == other.col
def __lt__(self, other):
return self.g + self.h < other.g + other.h
def astar_search(maze, start, end):
# 定义四个方向的移动
directions = [(0,1), (0,-1), (1,0), (-1,0)]
# 初始化起点和终点
start_node = Node(start[0], start[1])
end_node = Node(end[0], end[1])
# 初始化开放列表和关闭列表
open_list = []
close_list = []
# 将起点添加到开放列表
open_list.append(start_node)
# 开始搜索
while open_list:
# 取出开放列表中最小的节点
current_node = min(open_list)
# 将当前节点从开放列表中移除
open_list.remove(current_node)
# 将当前节点放入关闭列表中
close_list.append(current_node)
# 如果当前节点是终点,返回搜索结果
if current_node == end_node:
path = []
while current_node:
path.append((current_node.row, current_node.col))
current_node = current_node.parent
return path[::-1]
# 扩展当前节点的邻居节点
for direction in directions:
row = current_node.row + direction[0]
col = current_node.col + direction[1]
# 如果邻居节点不在地图范围内或者是障碍物或者是在关闭列表中,忽略
if row < 0 or row >= len(maze) or col < 0 or col >= len(maze[0]) or maze[row][col] == 1 or Node(row, col) in close_list:
continue
# 如果邻居节点不在开放列表中,添加到开放列表中
neighbor_node = Node(row, col)
if neighbor_node not in open_list:
neighbor_node.parent = current_node
neighbor_node.g = current_node.g + 1
neighbor_node.h = abs(row - end_node.row) + abs(col - end_node.col)
open_list.append(neighbor_node)
# 如果邻居节点在开放列表中,尝试更新其g值和父节点
else:
for node in open_list:
if node == neighbor_node:
if current_node.g + 1 < node.g:
node.g = current_node.g + 1
node.parent = current_node
# 如果搜索失败,返回空列表
return []
```
以上代码实现了一个基本的 A*算法,用于在地图中寻找从起点到终点的最短路径。在代码中,Node类表示节点,包含节点的行列坐标、g值、h值和父节点等信息。astar_search函数实现了A*算法的搜索过程,其中使用开放列表和关闭列表记录已经访问过的节点,使用启发函数计算节点的估价值,以确定下一步搜索的方向。