A*算法个人笔记-CFANZ编程社区

A* 算法原理

Dim开放列表
- 在当前位置找路和以及对于代价，写入
- 找最小的代价的路并走，走了路后，删除那个路，若不删除，可能不走了
- 同样代价，优先走晚加入的
Dim闭合列表
- 加入走过的路
- 防止反复横跳，因为不可能走同样的路
找最短路径
- 从终点找父节点，找到起始点
观看链接
- https://www.youtube.com/watch?v=06IEe3DS_aE

A*算法代码

代码流程

  display->parseMapFile();
  display->printInitMap();
  gridmap->createGridMap(*display);
  Point *point = star->findWay(gridmap->get_start_point(0, 0),
                               gridmap->get_end_point(3, 7),
                               gridmap->get_map_(), *display);
  gridmap->printResultMap(point, *display);

display->parseMapFile()
- 打开map文件，map文件是几行的0或1
- _mapdata存入该map转化的数组，char‘1‘和char‘0‘’’
display->printInitMap()
- 打印出来地图信息
point信息
- x是第几行，y是第几列
- 类型有：位置，闭合，开放，障碍，路径，默认是未知，map图中0表示障碍
- 父节点和8个方向
- f g h
*gridmap->createGridMap(display)
- 创建map数组，这个数组包含4*8，存着point
star->findWay
- findWayPreprocess
  - openlist添加beginpoint
  - 并且更改beginpoint的类型为open以及计算代价f
  - computeFCost
    - point->_g + computeHCost(point, Direction::OCTAGONAL)
    - octagonal算的是斜着加横的距离
  - 由于枚举类direction默认为第一个，所以point的direction初始化为MANHATTAN,由于后序这个起始点的direction没意义，所以无所谓
  - 总结1：openlist加入起始点beginpoint这个指针，并且修改指针指向的type和代价
  - 总结2：改变openlist，beginpoint
- other
  - 当前在openlist第一个，步数加一
  - openlist擦除第一个
  - 改变当前的点的type为close
  - closelist加入当前的点
  - 判断当前点是否到达终点，若是，则find_way标志位设置为true并且返回当前点
  - findNeighboringPoint
    - 对当前地点找8和邻居，先判断该点是否在边界，有无那种邻居，再判断该邻居是否是障碍物，设置该邻居的方向为正的设置为曼哈顿，斜的设置为incline，并把该点放到neighbourlist里面
    - tip:当斜着走时，如斜着右上走，如果右边和上边都堵住了，就不能这样走
  - computeNeighboringValue
    - computeValueNotInOpenList
      - 设置父节点，tmpoint->_g = _curpoint->_g + kManhattanMoveCost;
      - 设置g，h，f
      - g为父节点的g加100或140
      - h离终点距离，f为h+g
      - 加入openlist
      - 设置该点的type为open
    - computeValueInOpenList
      - 临时点的h比当前点的h小，则：
        设置临时点的父节点为当前节点
        改变临时的的g，f，由于h之前算过了，就不改了
        g设置为当前点的g+100或140
        无需加入openlist，因为以及加入了
  - sort根据f代价，由小到大，对openlist里的point排序
  - 不断循环，知道openlist为空，若空后，还是cur没有到终点，则找不到路，返回nullptr
  - 总结1：计算步数，改变当前点以及当前点的类型，改变openlist和closelist，判断结束总结2：改变step_count，curpoint，openlist，closelist，
- GridMap::createGridMap
  - 根据返回的终点，不断修改type为路径，然后再对父节点这样操作

大总结
- openlist，closelist，neighbourlist，allpoints，endpoint，curpoint，findway
- 把beginpoint设置为open，算出该点的f，并把beginpoint加入openlist
- 循环内：
  - ++step_count
  - 讲curpoint从openlist拿出来，改为close，放入closelist
    - curpoint=openlist[0]
    - openlist擦除第一个
    - curpoint类型改为close
    - closelist加入curpoint
  - 通过curpoint找邻居，并且改变邻居点的direction为MANHATTAN或者INCLINE
  - 邻居大部分是unknown，小部分是open和close
    - 对unknown的，改变g，h，f，g为curpoint的g+100或140，并改为open,设置tmpoint的父节点为curpoint
    - 对open的，判断tmpoint的h和curpoint的h，如果tmpoint的小，则设置父节点为curpoint，改变g，f，不改变h，或者说不需要改变
      - 首先，判断h哪个小，如果距离反而更远，则保持tmpoint的g，f，h
      - 接着，如果距离不变或者更近，则加上curpoint的
    - 对close的，不操作，也不出打印g,h,f信息
  - 对openlist通过代价排序,而不是对neighbourlist排序
  - map如下，0是障碍
    
    1 1 1 1 0 0 0 0
    1 1 1 1 1 0 0 0
    0 0 1 0 0 1 1 1
    0 1 1 1 1 1 1 1
  - (1,2)和(0,2)的父节点重新设置为了(0,1)，之前是(1,1)
  - 这样，每一个点的父节点路线都会刷新为已知最短

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