双A星算法Python实现
时间: 2023-05-18 19:04:11 浏览: 80
以下是双A星算法的 Python 实现:
```python
from queue import PriorityQueue
def a_star(start, goal, h_func, successors_func):
"""
双A星算法实现
:param start: 起点
:param goal: 终点
:param h_func: 启发式函数
:param successors_func: 后继函数
:return: 路径和路径长度
"""
# 初始化起点和终点的信息
start_g = 0
start_h = h_func(start)
start_f = start_g + start_h
goal_f = float('inf')
# 初始化 open 和 close 列表
open_list = PriorityQueue()
open_list.put((start_f, start))
close_list = set()
while not open_list.empty():
# 取出 open 列表中 f 值最小的节点
current_f, current = open_list.get()
# 如果当前节点是终点,返回路径和路径长度
if current == goal:
return current_f, get_path_length(current)
# 将当前节点加入 close 列表
close_list.add(current)
# 遍历当前节点的后继节点
for successor in successors_func(current):
# 如果后继节点已经在 close 列表中,跳过
if successor in close_list:
continue
# 计算后继节点的 g 值和 h 值
successor_g = start_g + get_distance(current, successor)
successor_h = h_func(successor)
# 如果后继节点已经在 open 列表中,更新其 g 值和 f 值
# 否则,将后继节点加入 open 列表
successor_f = successor_g + successor_h
if is_in_open_list(open_list, successor):
update_node_in_open_list(open_list, successor, successor_f)
else:
open_list.put((successor_f, successor))
# 更新起点的 g 值和 f 值
start_g = current_f - start_h
start_h = h_func(start)
start_f = start_g + start_h
# 如果起点的 f 值大于等于终点的 f 值,返回 None
if start_f >= goal_f:
return None
# 如果 open 列表为空,返回 None
return None
def get_distance(node1, node2):
"""
计算两个节点之间的距离
:param node1: 节点1
:param node2: 节点2
:return: 距离
"""
# TODO: 实现计算两个节点之间的距离的函数
pass
def get_path_length(node):
"""
计算从起点到当前节点的路径长度
:param node: 当前节点
:return: 路径长度
"""
# TODO: 实现计算从起点到当前节点的路径长度的函数
pass
def is_in_open_list(open_list, node):
"""
判断节点是否在 open 列表中
:param open_list: open 列表
:param node: 节点
:return: True 或 False
"""
# TODO: 实现判断节点是否在 open 列表中的函数
pass
def update_node_in_open_list(open_list, node, f):
"""
更新 open 列表中的节点的 f 值
:param open_list: open 列表
:param node: 节点
:param f: 新的 f 值
"""
# TODO: 实现更新 open 列表中的节点的 f 值的函数
pass
```
注意:以上代码中的 `get_distance`、`get_path_length`、`is_in_open_list` 和 `update_node_in_open_list` 函数需要根据具体问题进行实现。
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