"A*算法是一种在图形搜索中用于路径规划的启发式搜索算法,它结合了Dijkstra算法的全局最优性和Greedy最佳优先搜索算法的效率。此算法通过计算每个节点的f-value(g-value + h-value)来决定下一步应该探索哪个节点,其中g-value是从起点到当前节点的实际代价,h-value是从当前节点到目标节点的估计代价。计算机函数用于选取下一个节点,而handleNode函数则处理节点,判断是否将其加入open列表。最终,A*算法能有效地找到起点到终点的最短路径。" 详细解释: 1. **A*算法基础**:A*算法的核心思想是通过一个评估函数f(n) = g(n) + h(n)来指导搜索过程,其中g(n)是从起点到节点n的实际代价,h(n)是从节点n到目标节点的启发式估计代价。这个评估函数使得A*算法在保证找到全局最优解的同时,比Dijkstra算法更高效。 2. **数据结构**:在代码中,`tnode`结构体表示图中的节点,包含坐标(x, y)、实际代价g-value、启发式估计代价h-value以及总代价f-value。`parent`指针记录了父节点,`next`指针用于链接同一层的相邻节点。`open_h`和`clos_h`分别表示开放列表和关闭列表,用于存储待处理和已处理的节点。 3. **算法流程**: - 初始化:设置起点(startx, starty)和终点(endx, endy),并创建空的open列表和closed列表。 - 循环:从open列表中选择f-value最小的节点作为当前节点,如果当前节点为目标节点,则返回路径;否则,将当前节点移至closed列表,并处理其所有未被处理的邻居节点。 - 处理邻居节点:对于每个邻居,计算其g-value和h-value,如果节点不在closed列表中或者新路径的g-value更低,则将其添加到open列表中,并更新其父节点。 4. **关键函数**: - `computervalue`函数:根据g-value和h-value计算节点的f-value,用于比较和选择下一个节点。 - `addopenlist`和`delopenlist`:分别用于将新节点添加到open列表和从open列表中删除节点。 - `addcloslist`:将节点添加到closed列表。 - `handlenode`:核心处理函数,判断节点是否应加入open列表,并更新节点信息。 5. **搜索辅助函数**:`intsearch`函数可能是一个用于查找特定值在节点列表中的辅助函数,它遍历列表直到找到匹配的值或到达列表末尾。 6. **效率优化**:通过维护open列表和closed列表,A*算法避免了重复探索已经处理过的节点,提高了搜索效率。 A*算法通过有效的启发式策略和节点管理,能够在大规模图中高效地找到最优路径。在给定的代码中,各个函数协同工作,实现了这一目标。
//
#include "stdafx.h"
#include<malloc.h>
#include<iostream>
#define LEN sizeof(struct tnode)
using namespace std;
struct tnode{
int x;
int y;
float gvalue;//以下几个参数是估计函数
float hvalue;
float fvalue;
tnode* parent;//不是父节点,而是指向当前节点
tnode* next;//指向链表的下一个节点
int pass;
int nodevalue;//唯一标示节点
};
struct tnode table[5][5];//存储地图*5
struct tnode * path;
struct tnode *open_h;//open链表的头指针
struct tnode *clos_h;//cloa链表的头指针
int startx,starty,endx,endy;
tnode openlist,closlist;
struct tnode * computervalue(struct tnode * headopen,struct tnode * headclos, const int curx,const int cury);
int intsearch(struct tnode *plist,int value);//C++需要int
struct tnode * addopenlist(struct tnode * headopen, int hx, int hy); //节点加入到open表中,同时进行由小到大的排序
struct tnode * delopenlist(struct tnode * headopen);// 我加的代码 将节点从open表中删除
struct tnode * addcloslist(struct tnode * headclos, int hx, int hy);//我加的代码 将节点加入到close表中,同时排序
///////////////////////////遍历链表,判段是否在列表中,找到返回1,否则返回0 /////////////////////////////////////
int intsearch(struct tnode *plist,int value)
{
// cout<<plist->nodevalue;
struct tnode * p;
p=plist;
int flag=0;
while( p )
{
// cout<<value<<endl;
// cout<<p->nodevalue<<endl;
if( (value==p->nodevalue) )
{ flag=1;
break;
}
else
p=p->next;
}
return flag;
}
///////////////////////////////////////////节点加入到open表中,同时进行由小到大的排序////////////////////////////////////////////////////////
struct tnode * addopenlist(struct tnode * headopen, int hx, int hy)
{
struct tnode *p0;//指向新加入的节点
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