A星算法步骤:
1.起点先添加到开启列表中。
2.开启列表中有节点的话,取出***个节点,即最小F值的节点,
判断此节点是否是目标点,是则找到了,跳出,
根据此节点取得八个方向的节点,求出G,H,F值,
判断每个节点在地图中是否能通过,不能通过则加入关闭列表中,跳出判断每个节点是否在关闭列表中,在则跳出,
判断每个节点是否在开启列表中,在则更新G值,F值,还更新其父节点;不在则将其添加到开启列表中,计算G值,H值,F值,添加其节点。
3.把此节点从开启列表中删除,再添加到关闭列表中。
4.把开启列表中按照F值最小的节点进行排序,最小的F值在***个。
5.重复2,3,4步骤,
直到目标点在开启列表中,即找到了;目标点不在开启列表中,开启列表为空,即没找到。
- //A*算法public class AStar {
- private int[][] map;//地图(1可通过 0不可通过)
- private List<Node> openList;//开启列表
- private List<Node> closeList;//关闭列表
- private final int COST_STRAIGHT = 10;//垂直方向或水平方向移动的路径评分
- private final int COST_DIAGONAL = 14;//斜方向移动的路径评分
- private int row;//行
- private int column;//列
- public AStar(int[][] map,int row,int column){
- this.map=map;
- this.row=row;
- this.column=column;
- openList=new ArrayList<Node>();
- closeList=new ArrayList<Node>();
- }
- //查找坐标(-1:错误,0:没找到,1:找到了)
- public int search(int x1,int y1,int x2,int y2){
- if(x1<0||x1>=row||x2<0||x2>=row||y1<0||y1>=column||y2<0||y2>=column){
- return -1;
- }
- if(map[x1][y1]==0||map[x2][y2]==0){ return -1;
- }
- Node sNode=new Node(x1,y1,null);
- Node eNode=new Node(x2,y2,null); openList.add(sNode);
- List<Node> resultList=search(sNode, eNode);
- if(resultList.size()==0){
- return 0;
- }
- for(Node node:resultList){
- map[node.getX()][node.getY()]=-1;
- }
- return 1;
- }
- //查找核心算法
- private List<Node> search(Node sNode,Node eNode){
- List<Node> resultList=new ArrayList<Node>();
- boolean isFind=false;
- Node node=null;
- while(openList.size()>0){
- //取出开启列表中***F值,即***个存储的值的F为***的
- node=openList.get(0);
- //判断是否找到目标点
- if(node.getX()==eNode.getX()&&node.getY()==eNode.getY()){
- isFind=true;
- break;
- }
- //上
- if((node.getY()-1)>=0){ checkPath(node.getX(),node.getY()-1,node, eNode, COST_STRAIGHT);
- }
- //下
- if((node.getY()+1)<column){
- checkPath(node.getX(),node.getY()+1,node, eNode, COST_STRAIGHT);
- }
- //左
- if((node.getX()-1)>=0){
- checkPath(node.getX()-1,node.getY(),node, eNode, COST_STRAIGHT);
- }
- //右
- if((node.getX()+1)<row){
- checkPath(node.getX()+1,node.getY(),node, eNode, COST_STRAIGHT);
- }
- //左上
- if((node.getX()-1)>=0&&(node.getY()-1)>=0){
- checkPath(node.getX()-1,node.getY()-1,node, eNode, COST_DIAGONAL);
- }
- //左下
- if((node.getX()-1)>=0&&(node.getY()+1)<column){
- checkPath(node.getX()-1,node.getY()+1,node, eNode,COST_DIAGONAL);
- }
- //右上
- if((node.getX()+1)<row&&(node.getY()-1)>=0){ checkPath(node.getX()+1,node.getY()-1,node, eNode, COST_DIAGONAL);
- }
- //右下
- if((node.getX()+1)<row&&(node.getY()+1)<column){
- checkPath(node.getX()+1,node.getY()+1,node, eNode, COST_DIAGONAL);
- }
- //从开启列表中删除
- //添加到关闭列表中
- closeList.add(openList.remove(0));
- //开启列表中排序,把F值***的放到***端 Collections.sort(openList, new NodeFComparator());
- }
- if(isFind){
- getPath(resultList, node);
- }
- return resultList;
- }
- //查询此路是否能走通
- private boolean checkPath(int x,int y,Node parentNode,Node eNode,int cost){
- Node node=new Node(x, y, parentNode);
- //查找地图中是否能通过
- if(map[x][y]==0){
- closeList.add(node);
- return false;
- }
- //查找关闭列表中是否存在
- if(isListContains(closeList, x, y)!=-1){
- return false;
- }
- //查找开启列表中是否存在
- int index=-1;
- if((index=isListContains(openList, x, y))!=-1){
- //G值是否更小,即是否更新G,F值
- if((parentNode.getG()+cost)<openList.get(index).getG()){
- node.setParentNode(parentNode);
- countG(node, eNode, cost);
- countF(node);
- openList.set(index, node);
- }
- }else{
- //添加到开启列表中
- node.setParentNode(parentNode); count(node, eNode, cost);
- openList.add(node);
- }
- return true;
- }
- //集合中是否包含某个元素(-1:没有找到,否则返回所在的索引)
- private int isListContains(List<Node> list,int x,int y){
- for(int i=0;i<list.size();i++){
- Node node=list.get(i);
- if(node.getX()==x&&node.getY()==y){
- return i;
- }
- }
- return -1;
- }
- //从终点往返回到起点
- private void getPath(List<Node> resultList,Node node){
- if(node.getParentNode()!=null){ getPath(resultList, node.getParentNode());
- }
- resultList.add(node);
- }
- //计算G,H,F值
- private void count(Node node,Node eNode,int cost){
- countG(node, eNode, cost);
- countH(node, eNode);
- countF(eNode);
- }
- //计算G值
- private void countG(Node node,Node eNode,int cost){
- if(node.getParentNode()==null){
- node.setG(cost);
- }else{
- node.setG(node.getParentNode().getG()+cost);
- }
- }
- //计算H值
- private void countH(Node node,Node eNode){
- node.setF(Math.abs(node.getX()-eNode.getX())+Math.abs(node.getY()-eNode.getY()));
- }
- //计算F值
- private void countF(Node node){
- node.setF(node.getG()+node.getF());
- }
- }//节点类class Node {
- private int x;//X坐标
- private int y;//Y坐标
- private Node parentNode;//父类节点
- private int g;//当前点到起点的移动耗费
- private int h;//当前点到终点的移动耗费,即曼哈顿距离|x1-x2|+|y1-y2|(忽略障碍物)
- private int f;//f=g+h
- public Node(int x,int y,Node parentNode){ this.x=x;
- this.y=y;
- this.parentNode=parentNode;
- }
- public int getX() {
- return x;
- }
- public void setX(int x) {
- this.x = x;
- }
- public int getY() {
- return y;
- }
- public void setY(int y) {
- this.y = y;
- }
- public Node getParentNode() {
- return parentNode;
- }
- public void setParentNode(Node parentNode) {
- this.parentNode = parentNode;
- }
- public int getG() {
- return g;
- }
- public void setG(int g) {
- this.g = g;
- }
- public int getH() {
- return h;
- }
- public void setH(int h) {
- this.h = h;
- }
- public int getF() {
- return f;
- }
- public void setF(int f) {
- this.f = f;
- }}//节点比较类class NodeFComparator implements Comparator<Node>{
- @Override
- public int compare(Node o1, Node o2) {
- return o1.getF()-o2.getF();
- }
- }
测试类:
- public class Test {
- public static void main(String[] args){
- int[][] map=new int[][]{
- // 地图数组
- {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}
- };
- AStar aStar=new AStar(map, 6, 10);
- int flag=aStar.search(4, 0, 3, 8);
- if(flag==-1){
- System.out.println("传输数据有误!");
- }else if(flag==0){
- System.out.println("没找到!");
- }else{
- for(int x=0;x<6;x++){
- for(int y=0;y<10;y++){
- if(map[x][y]==1){
- System.out.print(" ");
- }else if(map[x][y]==0){
- System.out.print("〓");
- }else if(map[x][y]==-1){
- System.out.print("※");
- }
- }
- System.out.println();
- }
- }
- }}
原文链接:http://www.cnblogs.com/xmmdream/archive/2011/12/12/2284627.html
【编辑推荐】