为什么A *找不到最佳路径?

时间:2013-06-11 12:47:20

标签: c# winforms optimization path-finding a-star

我在一个简单的Winforms应用程序中实现了A * -pathfinding。人们还可以在网格上定义障碍物,以便代理人可以在他们周围进行导航。

问题是我的经纪人无法预见路径。这就是为什么他并不总是采取最佳路径。

Here you can see my exact problem.

如何让探路者预测较短的路径?一旦代理人采取错误的道路,死角也会出现问题。

此方法获取相邻单元格并计算值:

public void addAdjascent(Vector pos) 
    {

        foreach(Cell cell in allCells)
        {
            bool containedInClosedList = closedList.Any(c => c.id == cell.id);

            if (!containedInClosedList)
            {


            if (cell.positionCR.X == pos.X - 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y)
            {

                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if(!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal,cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }



            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X + 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }
            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X  && cell.positionCR.Y == pos.Y - 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }


            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X && cell.positionCR.Y == pos.Y + 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }                    
            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X - 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y - 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }
            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X - 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y + 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }
            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X + 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y - 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }
            }

            if (cell.positionCR.X == pos.X + 1 && cell.positionCR.Y == pos.Y + 1)
            {
                bool containedInBlockedList = blockedList.Any(c => c.id == cell.id);

                if (!containedInBlockedList)
                {
                    cell.H = calcH(goal, cell);
                    cell.G = calcG(start, cell);
                    cell.F = cell.G + cell.H;
                    openList.Add(cell);
                }
            }

            }

        }
    }

以下是计算G和H值的代码:

    public int calcG(Vector start,Cell cell) 
    {
        int distance = closedList.Count;

        return distance;
    }

    public int calcH(Vector goal, Cell cell) 
    {

        int distance;

        int distanceX = (goal.X) - cell.positionCR.X;
        int distanceY = (goal.Y) - cell.positionCR.Y;

        if (distanceX < 0)
        {
            distanceX = distanceX * -1;
        }

        if (distanceY < 0)
        {
            distanceY = distanceY * -1;
        }

        distance = distanceX + distanceY;

        return distance;

    }

最后我计算了我想要踩的下一个单元格:

public void step() 
    {
        addAdjascent(stepPos);
        bool foundDestination = false;
        int min = 8000;

        foreach(Cell openCell in openList)
        {
            if (openCell.F < min) 
            {
                min = openCell.F;
            }
        }

        if(openList.Count > 0)
        {
            foreach (Cell openCell in openList)
            {
                if (openCell.positionCR.X == goal.X && openCell.positionCR.Y == goal.Y)
                {
                    closedList.Add(openCell);
                    stepPos = openCell.positionCR;
                    foundDestination = true;
                }
            }
        }            

        if(!foundDestination)
        {
            closedList.Add(openList.First(item => item.F == min));
            stepPos = openList.First(item => item.F == min).positionCR;

        }

        openList.Clear();
    }

4 个答案:

答案 0 :(得分:3)

Dijkstra有一个类似的问题,虽然他是基于权重的。

它可能有助于Peek()的位置,然后评估它从所有位置的Peek()。Peek()移动的能力。与可导航路径相比,任何不能使用的位置都可能具有极高的权重。

但是这些算法可以完全使用递归来解决,然后从那里选择最佳路线。

(我也注意到你在视频中对角移动了,这实际上是一个有效的移动,因为直接向上移动将具有2个方格的相同净距离。)

答案 1 :(得分:3)

您的实施问题是您尚未完全实现A *算法。您已经(在step方法中)实现了算法中单个步骤的下一个最佳猜测。

算法应该完全执行,直到达到结束,并且打开的列表中不再有更短的路径(估计)。完成此操作后,您可以从结果中构建最短路径。然后你就可以迈出正确的一步。

在没有实际计算整个路径的情况下,A *从来没有打算立即回答你的下一步应该是什么。如果正确实施,它将为您提供最佳路径,只要您的启发式算法估计给定点的余数从不过高估计实际剩余距离。

我建议进一步阅读如何实现A *算法。一个好的开始可能是wikipedia

答案 2 :(得分:2)

A *不是找到最佳路径的算法 - 如果最佳路径是你必须使用蛮力方法之后。 A *(基于启发式函数的质量)找到接近最优的路径。

答案 3 :(得分:2)

如果正确实现A *生成非最佳路径,我认为你有一个不可接受的启发式。允许的启发式方法绝不能过高估计到目标的剩余距离。如果是这样,您在视频中显示的内容就会发生。