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一個高效的a *尋路演算法(八方向)

阿新 • • 發佈：2019-01-18

http://blog.csdn.net/onafioo/article/details/41089579

這種寫法比較垃圾,表現在每次搜尋一個點要遍歷整個地圖那麼大的陣列,如果地圖為256 * 256,每次搜尋都要執行65535次,如果遍歷多個點就是n * 65535,速度上實在是太垃圾了

簡單說下思路,以後補充演算法

優化重點在表在開放和關閉表的遍歷上,這兩個地方優化後,斯達會大量提速

親密只用來查詢所以可以用雜湊這樣就避免了遍歷

開啟首先用來查詢是否有相同的點如果有會比較替換F值,其次用來遍歷查詢最小點,如果用優先順序佇列加雜湊可以減少2次遍歷,但是相同點替換F值和父節點就沒辦法了,只能遍歷一次(但一般找到該找的點就可以休息,不需要完整遍歷)

如果用Javac#,由於有垃圾回收機制,為了避免產生過多垃圾降低垃圾回收壓力,可以用空閒物件池來避免頻繁建立節點,控制記憶體洩露

之所以說這個a *演算法高效,是因為它的開放列表和close-list使用的完全是靜態陣列,這樣就極大地降低了入棧出棧的負擔。這個程式碼非常值得推薦。 用法很簡單: 結果route_pt[]=零; / / result_pt是一個簡單類,它只有兩個成員變數:int x和int y。 / /引數說明:地圖是一個二維陣列,具體見程式註釋 AStarRoute2 asr = new AStarRoute2(地圖,start_x,start_y、end_x end_y);
嘗試{    結果= asr.getResult(); }捕捉(例外的前女友){ } 如果結果! =零那麼尋路就成功了。 注意:最後獲得的路徑,是從終點指向起點的。您可以把兩組引數倒過來傳,以獲得正常方向的返回值。 本人對賈羅德的程式碼略作修改,主要是用迴圈取代了遞迴,避免棧溢位。 這是本人修改後的八方向尋路演算法。如下: 進口java.util.ArrayList; 公開課AStarRoute2 {     私人int[][]地圖;/ /地圖矩陣,0表示能通過,1表示不能通過     私人int map_w;  / /地圖寬度     私人int map_h;  / /地圖高度     私人int start_x;
/ /起點座標X     私人int start_y;/ /起點座標Y     私人int goal_x;/ /終點座標X     私人int goal_y;/ /終點座標Y     私人布林closeList[][];          / /關閉列表     公共int openList[][][];            / /開啟列表     私人int openListLength;     私有靜態最終int存在= 1;     私有靜態最終int NOT_EXIST = 0;     私有靜態最終int ISEXIST = 0;     私有靜態最終int費用= 1;  / /自身的代價     私有靜態最終int距離= 2;  / /距離的代價     私有靜態最終int成本= 3;      / /消耗的總代價     私有靜態最終int FATHER_DIR = 4;/ /父節點的方向     公共靜態最終int DIR_NULL = 0;     公共靜態最終int DIR_DOWN = 1;  / /方向:下     公共靜態最終int DIR_UP = 2;    / /方向:上     公共靜態最終int DIR_LEFT = 3;  / /方向:左     公共靜態最終int DIR_RIGHT = 4;  / /方向右     公共靜態最終int DIR_UP_LEFT = 5;     公共靜態最終int DIR_UP_RIGHT = 6;     公共靜態最終int DIR_DOWN_LEFT = 7;     公共靜態最終int DIR_DOWN_RIGHT = 8;     私人int astar_counter;              / /演算法巢狀深度     私人布林isFound;                / /是否找到路徑     公共AStarRoute2(int[][]mx,int sx,int sy,int gx,int gy){         start_x = sx;         start_y = sy;         goal_x= gx;         goal_y= gy;         地圖  = mx;        map_w= mx.length;         map_h= mx[0]. length;         astar_counter = 5000;         initCloseList();         initOpenList(goal_x goal_y);     }     / /得到地圖上這一點的消耗值     私人int getMapExpense(int x,int y,int dir)     {         如果(dir < 5){             返回10;         其他} {             返回14;         }     }     / /得到距離的消耗值     私人int getDistance(int x,int y,int,int)等等)     {         返回10 *(數學。 abs(x - ex)+數學。 abs(y -迪士尼));     }     / /得到給定座標格子此時的總消耗值     私人int getCost(int x,int y)     {         返回openList[x][y][費用];     }     / /開始尋路     公共空間searchPath()     {         addOpenList(start_x start_y);         斯達(start_x start_y);     }     / /尋路     私人空間斯達(int x,int y)     {         / /控制演算法深度         (int t = 0;t < astar_counter;t + +){             如果(((x = = goal_x)& &(y = = goal_y))){                 isFound = true;                 返回;             }             else if((openListLength = = 0)){                 isFound = false;                 返回;             }             removeOpenList(x,y);             addCloseList(x,y);             / /該點周圍能夠行走的點             addNewOpenList(x,y,x,y + 1,DIR_UP);             addNewOpenList(x,y,x,y - 1,DIR_DOWN);             addNewOpenList(x,y,x - 1,y,DIR_RIGHT);             addNewOpenList(x,y,x + 1,y,DIR_LEFT);             addNewOpenList(x,y,x + 1,y + 1,DIR_UP_LEFT);             addNewOpenList(x,y,x - 1,y + 1,DIR_UP_RIGHT);             addNewOpenList(x,y,x + 1,y - 1,DIR_DOWN_LEFT);             addNewOpenList(x,y,x - 1,y - 1,DIR_DOWN_RIGHT);             / /找到估值最小的點,進行下一輪演算法             int成本= 0 x7fffffff;             for(int i = 0;我< map_w;+ +){                 for(int j = 0;< map_h;j + +){                     如果(openList[我][j][ISEXIST]= =存在){                         如果(成本> getCost(i,j)){                             成本= getCost(i,j);                             x =我;                             y = j;                         }                     }                 }             }         }         / /演算法超深         isFound = false;         返回;     }     / /新增一個新的節點     私人空間addNewOpenList(int x,int y,int newX,int newY,int dir)     {         如果(isCanPass(newX newY)){             如果(openList[newX][newY][ISEXIST]= =存在){                 如果(openList[x][y][費用]+ getMapExpense(newX、newY dir)<                     openList[newX][newY][費用]){                     setFatherDir(newX newY dir);                     setCost(newX newY,x,y,dir);                 }             其他} {                 addOpenList(newX newY);                 setFatherDir(newX newY dir);                 setCost(newX newY,x,y,dir);             }         }     }     / /設定消耗值     私人空間setCost(int x,int y,int,int,int dir)     {         openList[x][y][費用]= openList[例][是][費用] + getMapExpense(x,y,dir);         openList[x][y][距離]= getDistance(x,y,交貨哦,是吧);         openList[x][y][費用]= openList[x][y][費用] + openList[x][y](距離);     }     / /設定父節點方向     私人空間setFatherDir(int x,int y,int dir)     {         openList[x][y][FATHER_DIR]= dir;     }     / /判斷一個點是否可以通過     私人布林isCanPass(int x,int y)     {         / /超出邊界         如果(x < 0 | | x > = map_w | | y < 0 | | y > = map_h){             返回錯誤;         }         / /地圖不通         如果(map[x][y]! = 0){             返回錯誤;         }         / /在關閉列表中         如果(isInCloseList(x,y)){             返回錯誤;         }         返回true;     }     / /移除開啟列表的一個元素     私人空間removeOpenList(int x,int y)     {         如果(openList[x][y][ISEXIST]= =存在){             openList[x][y][ISEXIST]= NOT_EXIST;             openListLength——;         }     }     / /判斷一點是否在關閉列表中     私人布林isInCloseList(int x,int y)     {         返回closeList[x][y];     }     / /新增關閉列表     私人空間addCloseList(int x,int y)     {         closeList[x][y]= true;     }     / /新增開啟列表     私人空間addOpenList(int x,int y)     {         如果(openList[x][y][ISEXIST]= = NOT_EXIST){             openList[x][y][ISEXIST]=存在;             openListLength + +;         }     }     / /初始化關閉列表     私人空間initCloseList()     {         closeList = new布林[map_w][map_h];         for(int i = 0;我< map_w;+ +){             for(int j = 0;< map_h;j + +){                 closeList[我][j]= false;             }         }     }     / /初始化開啟列表     私人空間initOpenList(int,int)等等)     {         openList= new int[map_w][map_h][5];         for(int i = 0;我< map_w;+ +){             for(int j = 0;< map_h;j + +){                 openList[我][j][ISEXIST]= NOT_EXIST;                 openList[我][j][費用]= getMapExpense(i,j,DIR_NULL);                 openList[我][j][距離]= getDistance(i,j,交貨哦,是吧);                 openList[我][j][費用]= openList[我][j][費用] + openList[我][j](距離);                 openList[我][j][FATHER_DIR]= DIR_NULL;             }         }         openListLength = 0;     }     / /獲得尋路結果     公共route_pt[]getResult(){         route_pt[]的結果;         ArrayList < route_pt >路線;         searchPath();         如果(! isFound){             返回null;         }         路線= new ArrayList < route_pt >();         / / openList是從目標點向起始點倒推的。         int第九= goal_x;         int iY = goal_y;         而(第九! = start_x | | iY ! = start_y)){             路線。 新增(新route_pt(第九,iY));             開關(openList[iX][iY][FATHER_DIR]){             案例DIR_DOWN:        iY + +;          打破;             案例DIR_UP:          iY——;          打破;             案例DIR_LEFT:        第九,;          打破;             案例DIR_RIGHT:      第九+ +;          打破;             案例DIR_UP_LEFT:    第九,;iY——;  打破;             案例DIR_UP_RIGHT:    第九+ +;iY——;  打破;             案例DIR_DOWN_LEFT:  第九,;iY + +;  打破;             案例DIR_DOWN_RIGHT:  第九+ +;iY + +;  打破;             }         }         int大小= route.size();         結果= new route_pt(大小);         for(int i = 0;我+ +){ <大小;             結果新route_pt[我]=((route_pt)route.get(我));         }         返回結果;     } }

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