寻路算法学习笔记
介绍
寻路算法是计算机科学中的一个重要问题,它主要解决的是在一个迷宫或者地图类的场景中,从起点出发到达终点的最短路径问题。在计算机游戏、物流配送以及无人驾驶等领域都有着广泛的应用。
常用的寻路算法
Dijkstra算法
Dijkstra算法是一种广泛应用于计算机网络和路由技术中的算法,它被用于寻找从起始节点到目标节点的最短路径。该算法基于贪心思想,在图中按照距离从小到大的顺序对每个节点进行访问并更新起始节点到其他所有节点的距离,直到遍历完所有节点,得到最短路径。
A*算法
A*算法是一种启发式搜索算法,具有高效的路径搜索能力。它通过对每个节点进行估价函数评估,将搜索过程限定在可能产生最优解的区域范围内,有效地减少了搜索空间。
BFS算法
BFS算法是一种基于宽度优先搜索的算法,可以找到从起点到目标点的最短路径。它采用队列数据结构,从起点开始通过一步步拓展到周围的节点,直到找到目标节点。
DFS算法
DFS算法是一种基于深度优先搜索的算法,它不一定能找到最短路径,但是在寻找所有可能的路径时尤为有效。它展开一条道路,直到不能继续为止,然后回溯到前一个节点,继续展开下一条道路。
实例
以一个迷宫为例,假设起点为S,终点为G,图中1代表障碍物,0代表可以通行的路径。
Copy Code0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0
1 0 1 0 1 1
0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 1 0
在该迷宫中,采用A*算法可以得到起点到终点的最短路径,经过的路径如下所示:
Copy Code0 0 0 0 0 0
X X 0 0 1 1
0 X 0 1 0 0
X X 1 X 1 1
0 0 X X X X
1 1 X X 1 X
在该迷宫中,采用BFS算法可以得到起点到终点的最短路径,经过的路径如下所示:
Copy Code0 0 0 0 0 0
X X 0 0 X X
0 X 0 X 0 0
X X 1 X 1 1
0 0 X X X X
1 1 X X 1 X
在该迷宫中,采用DFS算法可以找到所有从起点到终点的路径,其中一条路径如下所示:
Copy Code0 0 0 0 0 0
X X 0 0 X X
0 X 0 X 0 0
X X X 0 1 1
0 0 X X X X
1 1 X X 1 X
经过以上实例,我们可以更加深入的理解各种寻路算法的作用和不同之处。