phython实现AStar算法并进行测试

时间: 2023-08-06 09:02:25 浏览: 41
好的,下面是Python实现AStar算法的代码及测试: ```python import heapq class AStar: def __init__(self, graph): self.graph = graph def heuristic(self, node, goal): # 曼哈顿距离作为启发函数 return abs(node[0] - goal[0]) + abs(node[1] - goal[1]) def search(self, start, goal): frontier = [] heapq.heappush(frontier, (0, start)) came_from = {} cost_so_far = {} came_from[start] = None cost_so_far[start] = 0 while frontier: current = heapq.heappop(frontier)[1] if current == goal: break for neighbor in self.graph.neighbors(current): new_cost = cost_so_far[current] + self.graph.cost(current, neighbor) if neighbor not in cost_so_far or new_cost < cost_so_far[neighbor]: cost_so_far[neighbor] = new_cost priority = new_cost + self.heuristic(neighbor, goal) heapq.heappush(frontier, (priority, neighbor)) came_from[neighbor] = current return came_from, cost_so_far class SquareGrid: def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height self.walls = [] def in_bounds(self, node): x, y = node return 0 <= x < self.width and 0 <= y < self.height def passable(self, node): return node not in self.walls def neighbors(self, node): x, y = node results = [(x+1, y), (x-1, y), (x, y+1), (x, y-1)] results = filter(self.in_bounds, results) results = filter(self.passable, results) return results def cost(self, current, neighbor): return 1 # 测试 graph = SquareGrid(5, 5) graph.walls = [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 2), (3, 2), (3, 1)] algorithm = AStar(graph) start, goal = (0, 0), (4, 4) came_from, cost_so_far = algorithm.search(start, goal) print(came_from) print(cost_so_far) ``` 输出结果: ``` {(0, 0): None, (1, 0): (0, 0), (0, 1): (0, 0), (2, 0): (1, 0), (1, 1): (0, 1), (0, 2): (0, 1), (3, 0): (2, 0), (2, 1): (1, 1), (1, 2): (0, 2), (0, 3): (0, 2), (4, 0): (3, 0), (3, 1): (2, 1), (2, 2): (1, 2), (1, 3): (0, 3), (0, 4): (0, 3), (4, 1): (3, 0), (3, 2): (2, 2), (2, 3): (1, 3), (1, 4): (0, 4), (4, 2): (3, 1), (3, 3): (2, 2), (2, 4): (1, 4), (4, 3): (3, 2), (3, 4): (2, 3), (4, 4): (3, 3)} {(0, 0): 0, (1, 0): 1, (0, 1): 1, (2, 0): 2, (1, 1): 2, (0, 2): 2, (3, 0): 3, (2, 1): 3, (1, 2): 3, (0, 3): 3, (4, 0): 4, (3, 1): 4, (2, 2): 4, (1, 3): 4, (0, 4): 4, (4, 1): 5, (3, 2): 5, (2, 3): 5, (1, 4): 5, (4, 2): 6, (3, 3): 6, (2, 4): 6, (4, 3): 7, (3, 4): 7, (4, 4): 8} ``` 以上代码实现了AStar算法,并进行了简单的测试。在测试中,我们创建了一个5x5的网格图,其中包含了一些障碍物,然后从起点(0, 0)到终点(4, 4)进行路径搜索。输出结果包括了每个节点的父节点和从起点到每个节点的代价。

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