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一步一步写算法(之寻路)

2011-11-02

【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。 联系信箱:feixiaoxing @163.com】 寻路是游戏设计中需要使用到一种功能,那么我们怎么样以一个点作为起始点,快速地寻找到目标点呢?其实寻路的方法不难。...

【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。 联系信箱:feixiaoxing @163.com】

寻路是游戏设计中需要使用到一种功能,那么我们怎么样以一个点作为起始点,快速地寻找到目标点呢?其实寻路的方法不难。一种简单有效的方法就是回溯法。如果我们从一个点出发,那么这个点周围肯定有若干条路,只要有一条路存在,我们就一直走下去,直到发现没有路走为止;要是发现路走不下去了怎么办,那就只好回头了,我们只能从剩下的选项中继续选择一条路,继续尝试。如果很不幸,所有的尝试都结束了,还是没有发现目标节点,那只能说明,我们真的无路可走。

a)首先,我们用矩阵表示地图:其中1表示路,0表示没有路,2表示终点,起始地点为(1,0)

#define MAX_NUMBER_LENGTH 6

static int gPath[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {

{0 , 0, 0, 0, 1, 1},

{1, 1, 0, 0, 1, 0},

{0 , 1, 1, 1, 1, 0},

{0 , 0, 1, 0, 1, 2},

{0 , 0, 1, 0, 1, 0},

{0 , 0, 1, 1, 1, 0}

};

static int gValue[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {0}; /* 记录已走过的路*/

#define MAX_NUMBER_LENGTH 6

static int gPath[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {

{0 , 0, 0, 0, 1, 1},

{1, 1, 0, 0, 1, 0},

{0 , 1, 1, 1, 1, 0},

{0 , 0, 1, 0, 1, 2},

{0 , 0, 1, 0, 1, 0},

{0 , 0, 1, 1, 1, 0}

};

static int gValue[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {0}; /* 记录已走过的路*/

b)其实,我们编写一个判断函数,判断当前节点是否合法

int check_pos_valid(int x, int y)

{

/* 节点是否出边界*/

if(x < 0 || x>= MAX_NUMBER_LENGTH || y < 0 || y >= MAX_NUMBER_LENGTH)

return 0;

/* 当前节点是否存在路*/

if(0 == gPath[x][y])

return 0;

/* 当前节点是否已经走过*/

if(&#39;#&#39; == gValue[x][y])

return 0;

return 1;

}

int check_pos_valid(int x, int y)

{

/* 节点是否出边界*/

if(x < 0 || x>= MAX_NUMBER_LENGTH || y < 0 || y >= MAX_NUMBER_LENGTH)

return 0;

/* 当前节点是否存在路*/

if(0 == gPath[x][y])

return 0;

/* 当前节点是否已经走过*/

if(&#39;#&#39; == gValue[x][y])

return 0;

return 1;

}

c)接着,我们编写一个递归的寻找算法即可

int find_path(int x, int y)

{

if(check_pos_valid(x,y))

{

if(2 == gPath[x][y]){

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

return 1;

}

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

if(find_path(x, y-1))

return 1;

if(find_path(x-1, y))

return 1;

if(find_path(x, y+1))

return 1;

if(find_path(x+1, y))

return 1;

gValue[x][y] = 0;

return 0;

}

return 0;

}

int find_path(int x, int y)

{

if(check_pos_valid(x,y))

{

if(2 == gPath[x][y]){

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

return 1;

}

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

if(find_path(x, y-1))

return 1;

if(find_path(x-1, y))

return 1;

if(find_path(x, y+1))

return 1;

if(find_path(x+1, y))

return 1;

gValue[x][y] = 0;

return 0;

}

return 0;

}

d)为了验证我们的算法是否正确,可以编写一个打印函数

void print_path()

{

int outer;

int inner;

for(outer = 0; outer < MAX_NUMBER_LENGTH; outer++){

for(inner = 0; inner < MAX_NUMBER_LENGTH; inner++){

printf("%c ", gValue[outer][inner]);

}

printf("\n");

}

}

void print_path()

{

int outer;

int inner;

for(outer = 0; outer < MAX_NUMBER_LENGTH; outer++){

for(inner = 0; inner < MAX_NUMBER_LENGTH; inner++){

printf("%c ", gValue[outer][inner]);

}

printf("\n");

}

}

e)上面c中所描述的算法只是寻找一条路,那么如果想遍历所有的道路,算法应该怎么修改呢?

void find_path(int x, int y)

{

if(check_pos_valid(x,y))

{

if(2 == gPath[x][y]){

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

print_path();

gValue[x][y] = 0;

return ;

}

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

find_path(x, y-1);

find_path(x-1, y);

find_path(x, y+1);

find_path(x+1, y);

gValue[x][y] = 0;

}

}

void find_path(int x, int y)

{

if(check_pos_valid(x,y))

{

if(2 == gPath[x][y]){

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

print_path();

gValue[x][y] = 0;

return ;

}

gValue[x][y] = &#39;#&#39;;

find_path(x, y-1);

find_path(x-1, y);

find_path(x, y+1);

find_path(x+1, y);

gValue[x][y] = 0;

}

}

思考题:

上面的题目介绍了寻路的方法,介绍了如何遍历所有的可能路径。当然你可以从这所有的寻找路径中寻找出一条最短的路径。但是朋友们可以思考一下,有没有一种方法,可以一下子寻找到最优的路径呢?

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