使用 A* 查找最短路径

Question

我正在制作一个必须将棋子护送到节点 F 的游戏。二维数组中存储的值表示：

Pawn (starting point): I    
Destination: F

例如，

Node [row=2, col=1]
Node [row=2, col=2]
Node [row=1, col=2]
Node [row=0, col=2]
Node [row=0, col=3]
Node [row=0, col=4]
Node [row=1, col=4]
Node [row=2, col=4]
Node [row=2, col=5]

Search Path without diagonals
     0   1   2   3   4   5   6
0    -   -   *   *   *   -   -
1    -   -   *   B   *   -   -
2    -   I*  *   B   *  *F   -
3    -   -   -   B   -   -   -
4    -   -   -   -   -   -   -
5    -   -   -   -   -   -   -

我的实现的问题是它一步一步地进行。我希望能够检测到方向何时发生变化并仅添加此移动，我该如何实现？例如，我不想像之前的示例那样一一访问所有节点，而是希望：

Node [row=2, col=1] 
Node [row=2, col=2] // Right

Node [row=0, col=2] // Top

Node [row=0, col=4] // Right

Node [row=2, col=4] // Bottom
Node [row=2, col=5] // Right

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

我没有检查算法实现，但您似乎正在以 Node 对象列表的形式获得结果。它可能看起来像这样：

List<Node> path = aStar.findPath();

那么您需要做的就是从结果中排除所有中间节点。您可以在实际算法之后执行此操作（免责声明：未经测试的代码）：

List<Node> path = aStar.findPath();
//a path with intermediate nodes removed
List<Node> filteredPath = new ArrayList<>(path.size());
for(int i=0; i<path.size(); i++) {
    Node current = path.get(i);
    //the first and the last element get into the result in any case
    if(i==0 || i==path.size()-1) {
          filteredPath.add(current);
    } else {
          //for the elements in between we are detecting the direction change
          Node previous = path.get(i-1);
          Node next = path.get(i+1);
          //is the step from the previous node to this one vertical
          boolean isPreviousStepVertical = current.getCol()==previous.getCol();
          //is the step from this node to the next one vertical
          boolean isNextStepVertical = current.getCol()==next.getCol();
          //we only add the nodes for which the direction has changed
          if(isPreviousStepVertical!=isNextStepVertical) {
               filteredPath.add(current);
          }

    } 
}

想法是检查每个节点的方向是否实际发生变化（从垂直到水平，反之亦然），并只保留必要的节点。

我假设棋子不能沿对角线移动，也不能移回已经访问过的格子。否则，您需要计算节点之间的实际方向矢量并将它们与每个节点进行比较。

更新： 为了使您的 AStar 实现按预期工作，您需要注释掉与 addAdjacentUpperRow 和 addAdjacentLowerRow 中的对角线移动相对应的四行，例如：

checkNode(currentNode, col - 1, upperRow, getDiagonalCost()); // Comment this if diagonal movements are not allowed

在此之后，一切正常：https://ideone.com/77MAxg

使用 A* 查找最短路径

Find shortest path using A*

java

a-star

dijkstra

shortest-path