实现A星算法
【更新】
稍微将A*算法进行修正,使用BFS(按F值对open表排序),另外,新增评估函数,用来测量当前点到终点的线段上的随机某一点是否是墙或已访问结点,是的话返回1,否则返回0。
function path_add_barrial_tracing(state, pt1, pt2)
local xabs, yabs = math.abs(pt1.x - pt2.x), math.abs(pt1.y - pt2.y)
if xabs == 0 or yabs == 0 then return 0 end
local xr, yr = math.ceil(math.random(1,xabs)), math.ceil(math.random(1,yabs))
local v = path_get_point(state, {x= xr, y= yr})
if v ~= 1 then return 1 else return 0 end
end
效果图:
-----------------------------------------------------
写在前面
看到过类似的将寻路算法可视化的文章。
寻思着将它们整合进游戏框架,总体上说,整合难度比较低。
实现思路
先前实现了TableLayout,设定长宽,可以均匀排布容器内各元素。题图中的方格也是这样的实现思路。
只实现了广度遍历BFS和深度遍历DFS,两者是经典的遍历算法。
书上一般采用open和closed两个表的方式,这里为了图简单,就用一张表实现了。图的结构二维矩阵表示,1表示未访问过,3、4表示起点和终点,2表示墙,6及以上表示访问过。那么每次访问只要将矩阵中的值标记下即可。
- BFS是将当前访问方块的相邻未访问方块添加进表的末尾,每次从表头取出将要访问的方块。由于添加的方块要隔一段时间才能访问到,所以可能导致表的体积迅速增大。因此,BFS的效率比较差,它会遍历所有的方块,将它能够找到全局最优解。《后天》中的海水淹没城市也是BFS的体现。
- DFS每次将当前方块的相邻未访问方块添加进表的头部,每次从表头取方块。所以与BFS不同,新添加的方块立马就被访问,故表的体积不会迅速增大。它能快速找到解,但不一定是全局最优解。生活中的闪电生长方式就是DFS。
两种算法只是对于表的添加方式不同,DFS是添加到头部,BFS是添加到尾部。
这里主要的难点在于,方块的颜色是渐变的,离起点(红色)近的呈黑色,远的呈天蓝色。计算方式是求任意点到起点的距离,然后根据HSL转换到RGB,HSL的色相是固定的,而亮度是可以调整的,从而实现渐变效果。
-------------------------------------------------
下面实现(伪)A*算法。
BFS和DFS方法都有缺点:BFS能找到全局最优,然而它需要将所有位置都访问一遍,耗时间;DFS快,但只是局部最优,且DFS如何挑选需展开的结点也没有明确规定。
A*对上述方式有了改进。A*给出了一个评估函数F。F=G+H。G是当前移动量,H是评估的待移动距离,两者总和是当前结节的评估值,当然,值越小,走这条路的可能性越大。
解决方法很简单:令G=累积的移动距离;令H=当前位置离终点的哈密顿距离。在展开结点的时候,对待选结点按F值排序,使F值最小的最先展开,从而节省时间。
A*的实现一般用open和closed表,它将open表中的结点按F排序,选代价最小的展开。也就是说,A*算法每一次将open表中的结点进行排序,而A*的展开方式类似于BFS。为什么是基于BFS?因为BFS产生的open表结点是当前已遍历结点的轮廓,这有点像最小生成树算法,从当前轮廓中挑选代价最小的结点进行展开。唯一影响A*效率的就是F的计算方法。
PS:由于偷懒,实现A*与上面的不同!上面是将open进行排序,而我只将当前结点的相邻结点进行排序,所以算法效果肯定没A*好。再者,本系列的目标是做GUI,算法可视化只是一个demo。
阶段性总结
A*算法的关键是设立一个评估函数,就如同阿法狗对局面的估计一样。它采用的其实类似于最小生成树的方式(把格子想成上下左右相连的图),只是最小生成树的挑选规则是确定的(路径长度确定),A*的挑选规则是不确定的(评估函数不精准)。这导致最小生成树产生最优解,而A*不一定能得到最优解。
由http://zhuanlan.zhihu.com/p/25593280备份。
实现A星算法的更多相关文章
- POJ 2449 Remmarguts' Date (SPFA + A星算法) - from lanshui_Yang
题目大意:给你一个有向图,并给你三个数s.t 和 k ,让你求从点 s 到 点 t 的第 k 短的路径.如果第 k 短路不存在,则输出“-1” ,否则,输出第 k 短路的长度. 解题思路:这道题是一道 ...
- 算法起步之A星算法
原文:算法起步之A星算法 用途: 寻找最短路径,优于bfs跟dfs 描述: 基本描述是,在深度优先搜索的基础上,增加了一个启发式算法,在选择节点的过程中,不是盲目选择,而是有目的的选的,F=G+H,f ...
- Cocos2d-x 3.1.1 学习日志16--A星算法(A*搜索算法)学问
A *搜索算法称为A星算法.这是一个在图形平面,路径.求出最低通过成本的算法. 经常使用于游戏中的NPC的移动计算,或线上游戏的BOT的移动计算上. 首先:1.在Map地图中任取2个点,開始点和结束点 ...
- A*搜寻算法(A星算法)
A*搜寻算法[编辑] 维基百科,自由的百科全书 本条目需要补充更多来源.(2015年6月30日) 请协助添加多方面可靠来源以改善这篇条目,无法查证的内容可能会被提出异议而移除. A*搜索算法,俗称A星 ...
- Java开源-astar:A 星算法
astar A星算法Java实现 一.适用场景 在一张地图中,绘制从起点移动到终点的最优路径,地图中会有障碍物,必须绕开障碍物. 二.算法思路 1. 回溯法得到路径 (如果有路径)采用“结点与结点的父 ...
- A星算法(Java实现)
一.适用场景 在一张地图中.绘制从起点移动到终点的最优路径,地图中会有障碍物.必须绕开障碍物. 二.算法思路 1. 回溯法得到路径 (假设有路径)採用"结点与结点的父节点"的关系从 ...
- JAVA根据A星算法规划起点到终点二维坐标的最短路径
工具类 AStarUtil.java import java.util.*; import java.util.stream.Collectors; /** * A星算法工具类 */ public c ...
- AStar A* A星 算法TypeScript版本
一 演示效果 二 参考教程 <ActionScript3.0 高级动画教程> + 源码 http://download.csdn.net/download/zhengchengpeng/ ...
- 基于HTML5的WebGL呈现A星算法3D可视化
http://www.hightopo.com/demo/astar/astar.html 最近搞个游戏遇到最短路径的常规游戏问题,一时起兴基于HT for Web写了个A*算法的WebGL 3D呈现 ...
- 基于HTML5的WebGL呈现A星算法的3D可视化
http://www.hightopo.com/demo/astar/astar.html 最近搞个游戏遇到最短路径的常规游戏问题,一时起兴基于HT for Web写了个A*算法的WebGL 3D呈现 ...
随机推荐
- Mongodb - 二进制安装
0.概述 mongodb版本:4.0.2 linux版本:redhat 6.5 安装方式:二进制安装 1.关闭防火墙 /etc/init.d/iptables status/etc/init.d/ip ...
- Java内存管理-程序运行过程(一)
勿在流沙住高台,出来混迟早要还的. 做一个积极的人 编码.改bug.提升自己 我有一个乐园,面向编程,春暖花开! 相信在做Java开发的伙伴一定知道 JVM(Java Virtual Machine( ...
- loj#2038. 「SHOI2015」超能粒子炮・改
题目链接 loj#2038. 「SHOI2015」超能粒子炮・改 题解 卢卡斯定理 之后对于%p分类 剩下的是个子问题递归 n,k小于p的S可以预处理,C可以卢卡斯算 代码 #include<c ...
- Django——博客项目
博客项目 目前的目标是构建一个基于Django的前后端完整的博客系统,首先对项目流程整理如下: 1. 分析需求 1.1. 基于用户认证组件和Ajax实现登录验证 图形验证码核心代码: 模板: < ...
- Oracle DML容错处理(2)
关于DML Error Logging效率的问题,摘自网上一篇文章,作为单独一篇说明,原文如下: DML Error Logging in Oracle 10g Database Release 2 ...
- Codeforces Round #519 by Botan Investments
Codeforces Round #519 by Botan Investments #include<bits/stdc++.h> #include<iostream> #i ...
- windows 下重置 mysql 的 root 密码
今天发现 WordPress 连接不上数据库,登录 window server 服务器查看,所有服务均运行正常. 使用 root 账号登录 mysql 数据库,结果提示密码不匹配.我突然意识到,服务器 ...
- [Visual Studio] 未能完成操作 不支持此接口
vs2017添加引用时提示“未能完成操作 不支持此接口”, 一般情况下的处理办法:vs2017修复.修复是指重新安装,修改是指版本更新. 如果修复后仍然存在该问题,说明vs2017安装成功后部分功能未 ...
- Linux.Centos安装scp反复失败的解决方式
现象 在A服务器用scp命令从B服务器拉文件时, 报找不到scp指令的错误 在A服务器运行 scp --help 发现是有指令的 在B服务器上 常规方式, 安装openssh-clients yum ...
- CSS属性级Hack
CSS属性级Hack color:red; /* 所有浏览器可识别*/ _color:red; /* 仅IE6 识别 */ *color:red; /* IE6.IE7 识别 */ ...