數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-廣度優(yōu)先尋路與A星尋路算法-C#

概述:

廣度優(yōu)先算法:

是最簡便的圖的搜索算法之一,這一算法也是很多重要的圖的算法的原型。Dijkstra單源最短路徑算法和Prim最小生成樹算法都采用了和寬度優(yōu)先搜索類似的思想。其別名又叫BFS,屬于一種盲目搜尋法,目的是系統(tǒng)地展開并檢查圖中的所有節(jié)點,以找尋結(jié)果。換句話說,它并不考慮結(jié)果的可能位置,徹底地搜索整張圖,直到找到結(jié)果為止。

A星算法:

A*搜尋算法俗稱A星算法。A*算法是比較流行的啟發(fā)式搜索算法之一,被廣泛應(yīng)用于路徑優(yōu)化領(lǐng)域[。它的獨特之處是檢查最短路徑中每個可能的節(jié)點時引入了全局信息,對當前節(jié)點距終點的距離做出估計,并作為評價該節(jié)點處于最短路線上的可能性的量度。



算法實現(xiàn)原理:

廣度優(yōu)先算法:

前置條件:

1.一個初始化數(shù)組存儲地形所有點位,例如N*N的正方形地形,每個點位記錄是否未墻面(不可通行)

grid = new int[N, N];//當grid[,]=0標識可以通行,1標識不行?

2.構(gòu)造點位信息解析類

public class Node

? ? {

? ? ? ? public int[] pos;//經(jīng)緯度

? ? ? ? public bool finded;//是否尋找過

? ? ? ? public Node parent;//父節(jié)點

? ? ? ? public GameObject cube;//當前節(jié)點

}

算法步驟:

1.起點NodeA存入openList集合,

1.起點NodeA,終點NodeB;獲取openList中的點位(第一次進入獲取的是起點),從A點遍歷A點周圍4個點上,下,左,右(如果追求經(jīng)確定可以8個點上,下,左,右及斜上斜點),找到可以抵達(是否可抵達通過點位結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中finded=1判斷,0未)的點位(C1,C2,C3...Ci)放入集合tempList,注意在將C點位存入tempList之前必須記錄C點的父節(jié)點A(用于步驟4中尋找最終路徑);

2.第一輪遍歷完成后,清空openList,再將tempList賦值給openList,為下一輪遍歷做準備

2.接下來再次執(zhí)行openList中所有的點位C1,C1...Ci,重復(fù)1中的步驟

3.當最終執(zhí)行到tempList中的點位N1,N2..Ni中有一個點位等于終點B點時,循環(huán)結(jié)束

4.最終通過反向通過鏈表結(jié)構(gòu)查找父節(jié)點,? ? B->B.parent.....一直找到A.parent=null截止;

5.至此整個廣度遍歷路徑方式完成,效果如下(簡書網(wǎng)絡(luò)問題~~~~上傳不了后期補上,下同)


A星算法:

前置條件:

1.一個初始化數(shù)組存儲地形所有點位,例如N*N的正方形地形,每個點位記錄是否未墻面(不可通行)

grid = new int[N, N];//當grid[,]=0標識可以通行,1標識不行?

2.構(gòu)造點位信息解析類

/// <summary>

? ? /// 初始化構(gòu)造點位數(shù)據(jù)信息

? ? /// </summary>

? ? public class Node

? ? {

? ? ? ? public int[] pos;//經(jīng)緯度

? ? ? ? public bool finded;//是否尋找過

? ? ? ? public Node parent;//父節(jié)點

? ? ? ? public GameObject cube;//當前節(jié)點

? ? ? ? public float FValue;//最終權(quán)值(F=G+H)

? ? ? ? public float GValue;//當前節(jié)點距離終點的曼哈頓距離

? ? ? ? public Node (int x, int y)//構(gòu)造點位函數(shù)

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? pos = new int[] { x, y };

? ? ? ? ? ? finded = false;

? ? ? ? }

? ? }

算法步驟:

1.起點NodeA存入openList集合,NodeB放入CloseList集合表,

1.起點NodeA,終點NodeB;獲取openList中的點位(第一次進入獲取的是起點),從A點遍歷A點周圍4個點上,下,左,右(如果追求經(jīng)確定可以8個點上,下,左,右及斜上斜點),找到可以抵達(是否可抵達通過點位結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中finded=1判斷,0未)的點位C;將C點存入openList集合;意在將C點位存入tempList之前必須記錄C點的父節(jié)點A(用于步驟4中尋找最終路徑);

2.利用點位C,通過A星算法基本公式F(最終估值)=G(C點距離目標B點的曼哈頓距離)+H(C點距離父節(jié)點起點距離),計算估值F

3.尋找openList中點位估值F最小點位,將其從openList表中取出,放入closeList表

4.以closeList表的最后節(jié)點closeList[closeList.Count - 1]作為新的起點,進行新一輪的(1,2,3)步驟操作

5.當最終執(zhí)行到closeList[closeList.Count - 1]等于重點NodeB時,循環(huán)結(jié)束

7.最終通過反向通過鏈表結(jié)構(gòu)查找父節(jié)點,? ? B->B.parent.....一直找到A.parent=null截止;

8.至此整個A星算法路徑方式完成,效果如下

說明:A星算法效率比較高,但是最終輸出的路徑并不是closeList表中點位路徑,因存在冗余點位存入closeList表中,及無效但合理的點位;所以最終正確的路徑應(yīng)該通過?B->B.parent.....反向找到路徑,這點通過詳細操作算法可以感覺到

后期我將效果圖及算法源碼公布,謝謝

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,030評論 6 531
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,310評論 3 415
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 175,951評論 0 373
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,796評論 1 309
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,566評論 6 407
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,055評論 1 322
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,142評論 3 440
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,303評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 48,799評論 1 333
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,683評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,899評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,409評論 5 358
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 44,135評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,520評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,757評論 1 282
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,528評論 3 390
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,844評論 2 372