四種尋路演算法計算步驟比較
四種演算法是DFS,BFS,Heuristic DFS, Heuristic BFS (A*)
用了兩張障礙表，一張是典型的迷宮：
char Block[SY][SX]=
{{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 },
{1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,1 },
{1,0,1,0,0,0,1,0,1,1,1 },
{1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1 },
{1,0,1,1,0,0,1,0,0,1,1 },
{1,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1 },
{1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1 },
{1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1 },
{1,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1 },
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 }};
第二張是刪掉一些障礙後的:
char Block[SY][SX]=
{{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 },
{1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,1 },
{1,0,1,0,0,0,1,0,1,1,1 },
{1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1 },
{1,0,0,1,0,0,1,0,0,1,1 },
{1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1 },
{1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1 },
{1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1 },
{1,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1 },
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 }};
結果：
嘗試節點數 合法節點數 步數
深度優先 416/133 110/43 19/25
廣度優先 190/188 48/49 19/15
深度+啟發 283/39 82/22 19/19
廣度+啟發 189/185 48/49 19/15
所以可以看出深度+啟發是最好的，效率高路徑也挺短。A*第一是不真實二是慢三是空間消耗較大。
附：dfs+heu的源程式，bc++ 3.1通過
- #include <iostream.h>
- #include <memory.h>
- #include <stdlib.h>
- #define SX 11 //寬
- #define SY 10 //長
- int dx[4]={0,0,-1,1}; //四種移動方向對x和y座標的影響
- int dy[4]={-1,1,0,0};
- /*char Block[SY][SX]= //障礙表
- {{ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 },
- { 1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,1 },
- { 1,0,1,0,0,0,1,0,1,1,1 },
- { 1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1 },
- { 1,0,0,1,0,0,1,0,0,1,1 },
- { 1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1 },
- { 1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1 },
- { 1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1 },
- { 1,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1 },
- { 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 }};*/
- char Block[SY][SX]= //障礙表
- {{ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 },
- { 1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,1 },
- { 1,0,1,0,0,0,1,0,1,1,1 },
- { 1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1 },
- { 1,0,1,1,0,0,1,0,0,1,1 },
- { 1,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1 },
- { 1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1 },
- { 1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1 },
- { 1,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1 },
- { 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 }};
- int MaxAct=4; //移動方向總數
- char Table[SY][SX]; //已到過標記
- int Level=-1; //第幾步
- int LevelComplete=0; //這一步的搜尋是否完成
- int AllComplete=0; //全部搜尋是否完成
- char Act[1000]; //每一步的移動方向，搜尋1000步，夠了吧？
- int x=1,y=1; //現在的x和y座標
- int TargetX=9,TargetY=8; //目標x和y座標
- int sum1=0,sum2=0;
- void Test( );
- void Back( );
- int ActOK( );
- int GetNextAct( );
- void main( )
- {
- memset(Act,0,sizeof(Act)); //清零
- memset(Table,0,sizeof(Table));
- Table[y][x]=1; //做已到過標記
- while (!AllComplete) //是否全部搜尋完
- {
- Level++;LevelComplete=0; //搜尋下一步
- while (!LevelComplete)
- {
- Act[Level]=GetNextAct( ); //改變移動方向
- if (Act[Level]<=MaxAct)
- sum1++;
- if (ActOK( )) //移動方向是否合理
- {
- sum2++;
- Test( ); //測試是否已到目標
- LevelComplete=1; //該步搜尋完成
- }
- else
- {
- if (Act[Level]>MaxAct) //已搜尋完所有方向
- Back( ); //回上一步
- if (Level<0) //全部搜尋完仍無結果
- LevelComplete=AllComplete=1; //退出
- }
- }
- }
- }
- void Test( )
- {
- if ((x==TargetX)&&(y==TargetY)) //已到目標
- {
- for (int i=0;i<=Level;i++)
- cout<<(int)Act; //輸出結果
- cout<<endl;
- cout<<Level+1<<" "<<sum1<<" "<<sum2<<endl;
- LevelComplete=AllComplete=1; //完成搜尋
- }
- }
- int ActOK( )
- {
- int tx=x+dx[Act[Level]-1]; //將到點的x座標
- int ty=y+dy[Act[Level]-1]; //將到點的y座標
- if (Act[Level]>MaxAct) //方向錯誤？
- return 0;
- if ((tx>=SX)||(tx<0)) //x座標出界？
- return 0;
- if ((ty>=SY)||(ty<0)) //y座標出界？
- return 0;
- if (Table[ty][tx]==1) //已到過？
- return 0;
- if (Block[ty][tx]==1) //有障礙？
- return 0;
- x=tx;
- y=ty; //移動
- Table[y][x]=1; //做已到過標記
- return 1;
- }
- void Back( )
- {
- x-=dx[Act[Level-1]-1];
- y-=dy[Act[Level-1]-1]; //退回原來的點
- Table[y][x]=0; //清除已到過標記
- Act[Level]=0; //清除方向
- Level--; //回上一層
- }
- int GetNextAct( ) //找到下一個移動方向。這一段程式有些亂，
- //仔細看!
- {
- int dis[4];
- int order[4];
- int t=32767;
- int tt=2;
- for (int i=0;i<4;i++)
- dis=abs(x+dx-TargetX)+abs(y+dy-TargetY);
- for (i=0;i<4;i++)
- if (dis<t)
- {
- order[0]=i+1;
- t=dis;
- }
- if (Act[Level]==0)
- return order[0];
- order[1]=-1;
- for (i=0;i<4;i++)
- if ((dis==t)&&(i!=(order[0]-1)))
- {
- order[1]=i+1;
- break;
- }
- if (order[1]!=-1)
- {
- for (i=0;i<4;i++)
- if (dis!=t)
- {
- order[tt]=i+1;
- tt++;
- }
- }
- else
- {
- for (i=0;i<4;i++)
- if (dis!=t)
- {
- order[tt-1]=i+1;
- tt++;
- }
- }
- if (Act[Level]==order[0])
- return order[1];
- if (Act[Level]==order[1])
- return order[2];
- if (Act[Level]==order[2])
- return order[3];
- if (Act[Level]==order[3])
- return 5;
- }