一步一步寫演算法（之 A*演算法）
阿新 • • 發佈：2019-02-08
在前面的部落格當中，其實我們已經討論過尋路的演算法。不過，當時的示例圖中，可選的路徑是唯一的。我們挑選一個演算法，就是說要把這個唯一的路徑選出來，怎麼選呢？當時我們就是採用窮盡遞迴的演算法。然而，今天的情形有點不太一樣了。在什麼地方呢？那就是今天的路徑有n條，這條路徑都可以達到目的地，然而我們在挑選的過程中有一個要求，那就是挑選的路徑距離最短？有沒有什麼辦法呢？
那麼，這時候就要A*演算法就可以排上用場了。A*演算法和普通的演算法有什麼區別呢？我們可以用一個示例說明一下：
這是一個5*5的陣列。假設我們從array[1][0]出發，目標為A點。我們發現，在圖中有兩種方法可以到達目的地，但是往下直達的方法最短。那麼怎麼找到這個最短的演算法呢？朋友們可以好好思考一下。/* * 0 0 0 0 0 * 1 1 1 1 1 * 1 0 0 0 1 * 1 0 0 0 1 * A 1 1 1 1 */
我們可以把時光回到到達的前幾個步驟？我們為什麼要選方向朝下的點，而不選水平方向的點？原因不復雜，就是因為所有點中，當時我們要選的這個點和目標點之間距離最短。那麼這中間，路徑的選擇有沒有發生改變呢？其實是有可能的，因為選路的過程本省就是一個pk的過程，我們所能做的就是尋找當時那個離目標最近的點而已，而這個點是時刻變化的，所以最後選出來的路應該是這樣的。
演算法程式設計演算法，應該怎麼修改呢？當然首先定義一個數據結構？/* * 0 0 0 0 0 * 1 0 0 0 0 * 1 0 0 0 0 * 1 0 0 0 0 * A 0 0 0 0 */
typedef struct _VALUE
{
int x;
int y;
}VALUE;int find_most_nearest_neigh(VALUE data[], int length, int x, int y) { int index; int number; int current; int median; if(NULL == data || 0 == length) return -1; current = 0; number = (int) sqrt((data[0].x - x) * (data[0].x - x)+ (data[0].y - y) * (data[0].y - y)); for(index = 1; index < length; index ++){ median = (int) sqrt((data[index].x - x) * (data[index].x - x)+ (data[index].y - y) * (data[index].y - y)); if(median < number){ number = median; current = index; } } return current; }
尋找到這個點，一切都好辦了，那麼現在我們就需要重新對data進行處理，畢竟有些點需要彈出，還有一些新的點需要壓入處理的。
VALUE* updata_data_for_queue(VALUE* data, int length, int* newLen)
{
int index;
int count;
int max;
VALUE* pData;
if(NULL == data || 0 == length || NULL == newLen)
return NULL;
max = length << 2;
pData = (VALUE*)malloc(max * sizeof(VALUE));
memset(pData, 0, max * sizeof(VALUE));
count = 0;
for(index = 0; index < length; index ++){
if(check_pos_valid(data[index].x, data[index].y - 1)){
pData[count].x = data[index].x;
pData[count].y = data[index].y -1;
count ++;
}
if(check_pos_valid(data[index].x -1, data[index].y)){
pData[count].x = data[index].x -1;
pData[count].y = data[index].y;
count ++;
}
if(check_pos_valid(data[index].x, data[index].y + 1)){
pData[count].x = data[index].x;
pData[count].y = data[index].y +1;
count ++;
}
if(check_pos_valid(data[index].x + 1, data[index].y)){
pData[count].x = data[index].x + 1;
pData[count].y = data[index].y;
count ++;
}
}
*newLen = count;
return pData;
}
void find_path(int x, int y)
{
while(/* 最短距離不為0 */){
/* 更新列表 */
/* 尋找最近點 */
};
}（1）A*的重點在於設計權重判斷函式，選擇最佳下一跳
（2）A*的目標是已知的
（3）A*尤其適合於網格型的路徑查詢