js实现A*寻路算法 理解A*寻路算法具体过程
这两天在做百度前端技术学院的题目,其中有涉及到寻路相关的,于是就找来相关博客进行阅读。 看了Create Chen写的理解A*寻路算法具体过程之后,我很快就理解A*算法的原理。不得不说作者写的很好,通熟易懂,图片也做的很好,可见作者在这上面是花了心思的。如果让我写,我是写不来这么好的。 唯一的不足就是,因为我学的是js,因此最后给我的源码我是用不了的......因此才有自己写一篇的打算,方面学习js人的学习。然而前面的描述我就借用他的了,因为如果然我的表达能力实在是太渣了。 ? 简易地图??????? 如图所示简易地图,其中绿色方块的是起点 (用 A 表示),中间蓝色的是障碍物,红色的方块 (用 B 表示) 是目的地. 为了可以用一个二维数组来表示地图,我们将地图划分成一个个的小方块. ??????? 二维数组在游戏中的应用是很多的,比如贪吃蛇和俄罗斯方块基本原理就是移动方块而已. 而大型游戏的地图,则是将各种"地貌"铺在这样的小方块上. 寻路步骤
??????? 图中浅绿色描边的方块表示已经加入 "开启列表" 等待检查. 淡蓝色描边的起点 A 表示已经放入 "关闭列表",它不需要再执行检查. ??????? 从 "开启列表" 中找出相对最靠谱的方块,什么是最靠谱? 它们通过公式 F=G+H 来计算.
? ? ? ? 我们假设横向移动一个格子的耗费为10,为了便于计算,沿斜方向移动一个格子耗费是14. 为了更直观的展示如何运算 FGH,图中方块的左上角数字表示 F,左下角表示 G,右下角表示 H. 看看是否跟你心里想的结果一样? ??????? 从 "开启列表" 中选择 F 值最低的方格 C (绿色起始方块 A 右边的方块),然后对它进行如下处理:
??????? 如图,我们选中了 C 因为它的 F 值最小,我们把它从 "开启列表" 中删除,并把它加入 "关闭列表". 它右边上下三个都是墙,所以不考虑它们. 它左边是起始方块,已经加入到 "关闭列表" 了,也不考虑. 所以它周围的候选方块就只剩下 4 个. 让我们来看看 C 下面的那个格子,它目前的 G 是14,如果通过 C 到达它的话,G将会是 10 + 10,这比 14 要大,因此我们什么也不做. ??????? 然后我们继续从 "开启列表" 中找出 F 值最小的,但我们发现 C 上面的和下面的同时为 54,这时怎么办呢? 这时随便取哪一个都行,比如我们选择了 C 下面的那个方块 D. ??????? D 右边已经右上方的都是墙,所以不考虑,但为什么右下角的没有被加进 "开启列表" 呢? 因为如果 C 下面的那块也不可以走,想要到达 C 右下角的方块就需要从 "方块的角" 走了,在程序中设置是否允许这样走. (图中的示例不允许这样走) ??????? 就这样,我们从 "开启列表" 找出 F 值最小的,将它从 "开启列表" 中移掉,添加到 "关闭列表". 再继续找出它周围可以到达的方块,如此循环下去... ??????? 那么什么时候停止呢? —— 当我们发现 "开始列表" 里出现了目标终点方块的时候,说明路径已经被找到. 如何找回路径??????? 如上图所示,除了起始方块,每一个曾经或者现在还在 "开启列表" 里的方块,它都有一个 "父方块",通过 "父方块" 可以索引到最初的 "起始方块",这就是路径. 将整个过程抽象把起始格添加到 "开启列表"? 最后从目标格开始,沿着每一格的父节点移动直到回到起始格,这就是路径. ? js代码: ? //其中的MAP.arr是二维数组 function searchRoad(start_x,start_y,end_x,end_y){ var openList=[],开启列表 closeList=[],1)">关闭列表 result=[],1)">结果数组 result_index; 结果数组在开启列表中的序号 openList.push({x:start_x,y:start_y,G:0});把当前点加入到开启列表中,并且G是0 do{ var currentPoint = openList.pop(); closeList.push(currentPoint); var surroundPoint=SurroundPoint(currentPoint); for(var i in surroundPoint) { var item = surroundPoint[i]; 获得周围的八个点 if ( item.x>=0 && 判断是否在地图上 item.y>=0 && item.x<MAP.rows && item.y<MAP.cols && MAP.arr[item.x][item.y] != 1 && 判断是否是障碍物 !existList(item,closeList) && 判断是否在关闭列表中 MAP.arr[item.x][currentPoint.y]!=1 && 判断之间是否有障碍物,如果有障碍物是过不去的 MAP.arr[currentPoint.x][item.y]!=1) { g 到父节点的位置 如果是上下左右位置的则g等于10,斜对角的就是14 var g = currentPoint.G + ((currentPoint.x - item.x) * (currentPoint.y - item.y) == 0 ? 10 : 14); if (!existList(item,openList)) { 如果不在开启列表中 计算H,通过水平和垂直距离进行确定 item['H'] = Math.abs(end_x - item.x) * 10 + Math.abs(end_y - item.y) * 10; item['G'] = g; item['F'] = item.H + item.G; item['parent'] = currentPoint; openList.push(item); } else { 存在在开启列表中,比较目前的g值和之前的g的大小 var index = existList(item,openList); 如果当前点的g更小 if (g < openList[index].G) { openList[index].parent = currentPoint; openList[index].G = g; openList[index].F=g+openList[index].H; } } } } 如果开启列表空了,没有通路,结果为空 if(openList.length==0) { break; } openList.sort(sortF);这一步是为了循环回去的时候,找出 F 值最小的,将它从 "开启列表" 中移掉 }while(!(result_index=existList({x:end_x,y:end_y},openList))); 判断结果列表是否为空 if(!result_index) { result=[]; } else { var currentObj=openList[result_index]; { 把路劲节点添加到result当中 result.unshift({ x:currentObj.x,y:currentObj.y }); currentObj=currentObj.parent; }while (currentObj.x!=start_x || currentObj.y!=start_y); } return result; } 用F值对数组排序 sortF(a,b){ return b.F- a.F; } 获取周围八个点的值 SurroundPoint(curPoint){ var x=curPoint.x,y=curPoint.y; [ {x:x-1,y:y-1},{x:x,y:y-1,y:y},y:y+1-1,{x:x-1判断点是否存在在列表中,是的话返回的是序列号 existList(point,list) { list) { if(point.x==list[i].x && point.y==list[i].y) { i; } } return false; } ? (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |