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线路规划,寻路算法介绍及代码实现

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发布时间:2023年12月20日 浏览量:178次 所属栏目:人工智能 发布者:田佳恬

寻路算法是计算机图形学和人工智能领域中常用的算法之一,用于计算从一个点到另一个点的最短路径或最优路径。在本文中,我将详细介绍两种常用的寻路算法:Dijkstra算法和A*算法。

Dijkstra算法

Dijkstra算法是一种广度优先搜索算法,用于寻找图中两点之间的最短路径。算法的思路如下:

创建一个集合S,用于存放已经找到最短路径的顶点。

创建一个集合Q,用于存放还未找到最短路径的顶点。

初始化距离数组dist,将起始点到其余点的距离设置为无穷大,起始点到自身的距离设置为0。

重复以下步骤,直到集合Q为空:

  • 在集合Q中找到距离起始点最近的顶点u,并将其加入集合S。
  • 对于顶点u的每个邻居顶点v,更新起始点到v的距离dist[v],如果dist[v] > dist[u] + edge(u, v),则更新dist[v]为dist[u] + edge(u, v)。

最终,dist数组中存储的就是起始点到各个顶点的最短路径。

下面是使用C#实现的Dijkstra算法的源代码:

class DijkstraAlgorithm
{
    private int[,] graph;
    private int size;

    public DijkstraAlgorithm(int[,] graph)
    {
        this.graph = graph;
        this.size = graph.GetLength(0);
    }

    public int[] FindShortestPath(int start, int end)
    {
        int[] dist = new int[size];
        bool[] visited = new bool[size];

        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            dist[i] = int.MaxValue;
            visited[i] = false;
        }

        dist[start] = 0;

        for (int count = 0; count < size - 1; count++)
        {
            int u = GetMinDistance(dist, visited);
            visited[u] = true;

            for (int v = 0; v < size; v++)
            {
                if (!visited[v] && graph[u, v] != 0 && dist[u] != int.MaxValue
                    && dist[u] + graph[u, v] < dist[v])
                {
                    dist[v] = dist[u] + graph[u, v];
                }
            }
        }

        return dist;
    }

    private int GetMinDistance(int[] dist, bool[] visited)
    {
        int minDist = int.MaxValue;
        int minIndex = -1;

        for (int v = 0; v < size; v++)
        {
            if (!visited[v] && dist[v] <= minDist)
            {
                minDist = dist[v];
                minIndex = v;
            }
        }

        return minIndex;
    }
}

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