A*尋路演算法基於C#實現
玩過即時戰略,RPG等型別的遊戲的朋友一定會知道,當我們用滑鼠選取某些單位並命令其到達地圖上確定的位置時,這些單位總是可以自動的選擇最短的路徑到達。這個時候我們就會聯想到大名鼎鼎的A*尋路演算法,下文簡略介紹演算法實現原理,並附上C#實現方法。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Collections; namespace ConsoleApplication2 { class Program { static void Main(string[] args) { test mytest = new test(); //定義出發位置 Point pa = new Point(); pa.x = 1; pa.y = 1; //定義目的地 Point pb = new Point(); pb.x = 8; pb.y = 8; mytest.FindWay(pa, pb); mytest.PrintMap(); Console.ReadLine(); } } class test { //陣列用1表示可通過,0表示障礙物 byte[,] R = new byte[10, 10] { { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 } }; //開啟列表 List<Point> Open_List = new List<Point>(); //關閉列表 List<Point> Close_List = new List<Point>(); //從開啟列表查詢F值最小的節點 private Point GetMinFFromOpenList() { Point Pmin = null; foreach (Point p in Open_List) if (Pmin==null || Pmin.G + Pmin.H > p.G + p.H) Pmin = p; return Pmin; } //判斷一個點是否為障礙物 private bool IsBar(Point p, byte[,] map) { if (map[p.y, p.x] == 0) return true; return false; } //判斷關閉列表是否包含一個座標的點 private bool IsInCloseList(int x, int y) { foreach (Point p in Close_List) if (p.x == x && p.y == y) return true; return false; } //從關閉列表返回對應座標的點 private Point GetPointFromCloseList(int x, int y) { foreach (Point p in Close_List) if (p.x == x && p.y == y) return p; return null; } //判斷開啟列表是否包含一個座標的點 private bool IsInOpenList(int x, int y) { foreach (Point p in Open_List) if (p.x == x && p.y == y) return true; return false; } //從開啟列表返回對應座標的點 private Point GetPointFromOpenList(int x, int y) { foreach (Point p in Open_List) if (p.x == x && p.y == y) return p; return null; } //計算某個點的G值 private int GetG(Point p) { if (p.father == null) return 0; if (p.x == p.father.x || p.y == p.father.y) return p.father.G + 10; else return p.father.G + 14; } //計算某個點的H值 private int GetH(Point p, Point pb) { return Math.Abs(p.x - pb.x) + Math.Abs(p.y - pb.y); } //檢查當前節點附近的節點 private void CheckP8(Point p0, byte[,] map, Point pa, ref Point pb) { for (int xt = p0.x - 1; xt <= p0.x + 1; xt++) { for (int yt = p0.y - 1; yt <= p0.y + 1; yt++) { //排除超過邊界和等於自身的點 if ((xt >= 0 && xt < 10 && yt >= 0 && yt < 10) && !(xt == p0.x && yt == p0.y)) { //排除障礙點和關閉列表中的點 if (map[yt, xt] != 0 && !IsInCloseList(xt, yt)) { if (IsInOpenList(xt, yt)) { Point pt = GetPointFromOpenList(xt, yt); int G_new = 0; if (p0.x == pt.x || p0.y == pt.y) G_new = p0.G + 10; else G_new = p0.G + 14; if (G_new < pt.G) { Open_List.Remove(pt); pt.father = p0; pt.G = G_new; Open_List.Add(pt); } } else { //不在開啟列表中 Point pt = new Point(); pt.x = xt; pt.y = yt; pt.father = p0; pt.G = GetG(pt); pt.H = GetH(pt, pb); Open_List.Add(pt); } } } } } } public void FindWay(Point pa, Point pb) { Open_List.Add(pa); while (!(IsInOpenList(pb.x, pb.y) || Open_List.Count == 0)) { Point p0 = GetMinFFromOpenList(); if (p0 == null) return; Open_List.Remove(p0); Close_List.Add(p0); CheckP8(p0, R, pa, ref pb); } Point p = GetPointFromOpenList(pb.x, pb.y); while (p.father != null) { p = p.father; R[p.y, p.x] = 3; } } public void SaveWay( Point pb) { Point p = pb; while (p.father != null) { p = p.father; R[p.y, p.x] = 3; } } public void PrintMap() { for (int a = 0; a < 10; a++) { for (int b = 0; b < 10; b++) { if (R[a, b] == 1) Console.Write("█"); else if (R[a, b] == 3) Console.Write("★"); else if (R[a, b] == 4) Console.Write("○"); else Console.Write(" "); } Console.Write("\n"); } } } class Point { public int y; public int x; public int G; public int H; public Point() { } public Point(int x0, int y0, int G0, int H0, Point F) { x = x0; y = y0; G = G0; H = H0; father = F; } public Point father; } }
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