云風(fēng)的求解最短路徑代碼.doc

/* 云風(fēng)的求解最短路徑代碼 (Cloud Wus Pathfinding code) * 1999 年 1月 8 日 (1999, Jan 8) * 這段代碼沒有進(jìn)行任何優(yōu)化(包括算法上的), 但不意味我不知道該怎樣優(yōu)化它， * 它是為教學(xué)目的而做,旨在用易于理解和簡潔的代碼描述出 A* 算法在求最段路 * 徑中的運(yùn)用. 由于很久沒有摸算法書, 本程序不能保證是純正的 A* 算法 ;-) * 你可以在理解了這段程序的基礎(chǔ)上,按自己的理解寫出類似的代碼. 但是簡單的 * 復(fù)制它到你的程序中是不允許的,如果你真要這樣干,請?jiān)谥苯邮褂盟能浖?* 文檔中,寫上我的名字 ;-) * 有任何的問題,或建議請 E-mail 到 * 歡迎參觀我的主頁 /cloudwu (云風(fēng)工作室) * (你可以在上面找到一些有關(guān)這個(gè)問題的討論,和有關(guān)游戲設(shè)計(jì)的其它大量資料) * * 本程序附帶有一個(gè)數(shù)據(jù)文件 map.dat, 保存有地圖的數(shù)據(jù) */ #define NDEBUG#include #include #include #include #define MAPMAXSIZE 100 /地圖面積最大為 100x100#define MAXINT 8192 /定義一個(gè)最大整數(shù), 地圖上任意兩點(diǎn)距離不會(huì)超過它#define STACKSIZE 65536 /保存搜索節(jié)點(diǎn)的堆棧大小#define tile_num(x,y) (y)*map_w+(x) /將 x,y 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地圖上塊的編號(hào)#define tile_x(n) (n)%map_w) /由塊編號(hào)得出 x,y 坐標(biāo)#define tile_y(n) (n)/map_w)/ 樹結(jié)構(gòu), 比較特殊, 是從葉節(jié)點(diǎn)向根節(jié)點(diǎn)反向鏈接typedef struct node *TREE;struct node int h; int tile;TREE father; ;typedef struct node2 *LINK;struct node2 TREE node; int f; LINK next; ;LINK queue; / 保存沒有處理的行走方法的節(jié)點(diǎn)TREE stackSTACKSIZE; / 保存已經(jīng)處理過的節(jié)點(diǎn) (搜索完后釋放)int stacktop;unsigned char mapMAPMAXSIZEMAPMAXSIZE; /地圖數(shù)據(jù)int dis_mapMAPMAXSIZEMAPMAXSIZE; /保存搜索路徑時(shí),中間目標(biāo)地最優(yōu)解int map_w,map_h; /地圖寬和高int start_x,start_y,end_x,end_y; /地點(diǎn),終點(diǎn)坐標(biāo)/ 初始化隊(duì)列void init_queue() queue=(LINK)malloc(sizeof(*queue); queue-node=NULL; queue-f=-1; queue-next=(LINK)malloc(sizeof(*queue); queue-next-f=MAXINT; queue-next-node=NULL; queue-next-next=NULL;/ 待處理節(jié)點(diǎn)入隊(duì)列, 依靠對目的地估價(jià)距離插入排序void enter_queue(TREE node,int f) LINK p=queue,father,q; while(fp-f) father=p; p=p-next; assert(p); q=(LINK)malloc(sizeof(*q); assert(queue); q-f=f,q-node=node,q-next=p; father-next=q;/ 將離目的地估計(jì)最近的方案出隊(duì)列TREE get_from_queue() TREE bestchoice=queue-next-node; LINK next=queue-next-next; free(queue-next); queue-next=next; stackstacktop+=bestchoice; assert(stacktopSTACKSIZE); return bestchoice;/ 釋放棧頂節(jié)點(diǎn)void pop_stack() free(stack-stacktop);/ 釋放申請過的所有節(jié)點(diǎn)void freetree() int i; LINK p; for (i=0;inode); queue=queue-next; free(p); / 估價(jià)函數(shù),估價(jià) x,y 到目的地的距離,估計(jì)值必須保證比實(shí)際值小int judge(int x,int y) int distance; distance=abs(end_x-x)+abs(end_y-y); return distance;/ 嘗試下一步移動(dòng)到 x,y 可行否int trytile(int x,int y,TREE father) TREE p=father; int h; if (mapyx!= ) return 1; / 如果 (x,y) 處是障礙,失敗 while (p) if (x=tile_x(p-tile) & y=tile_y(p-tile) return 1; /如果 (x,y) 曾經(jīng)經(jīng)過,失敗 p=p-father; h=father-h+1; if (h=dis_mapyx) return 1; / 如果曾經(jīng)有更好的方案移動(dòng)到 (x,y) 失敗 dis_mapyx=h; / 記錄這次到 (x,y) 的距離為歷史最佳距離/ 將這步方案記入待處理隊(duì)列 p=(TREE)malloc(sizeof(*p); p-father=father; p-h=father-h+1; p-tile=tile_num(x,y); enter_queue(p,p-h+judge(x,y); return 0;/ 路徑尋找主函數(shù)void findpath(int *path) TREE root; int i,j; stacktop=0; for (i=0;imap_h;i+) for (j=0;jtile=tile_num(start_x,start_y); root-h=0; root-father=NULL; enter_queue(root,judge(start_x,start_y); for (;) int x,y,child; TREE p; root=get_from_queue(); if (root=NULL) *path=-1; return; x=tile_x(root-tile); y=tile_y(root-tile); if (x=end_x & y=end_y) break; / 達(dá)到目的地成功返回 child=trytile(x,y-1,root); /嘗試向上移動(dòng) child&=trytile(x,y+1,root); /嘗試向下移動(dòng) child&=trytile(x-1,y,root); /嘗試向左移動(dòng) child&=trytile(x+1,y,root); /嘗試向右移動(dòng) if (child!=0) pop_stack(); / 如果四個(gè)方向均不能移動(dòng),釋放這個(gè)死節(jié)點(diǎn) / 回溯樹，將求出的最佳路徑保存在 path 中 for (i=0;root;i+) pathi=root-tile; root=root-father; pathi=-1; freetree();void printpath(int *path) int i; for (i=0;pathi=0;i+) gotoxy(tile_x(pathi)+1,tile_y(pathi)+1); cprintf(xfe); int readmap() FILE *f; int i,j; f=fopen(map.dat,r); assert(f); fscanf(f,%d,%dn,&map_w,&map_h); for (i=0;imap_h;i+)fgets(&mapi0,map_w+1,f); fclose(f); start_x=-1,end_x=-1; for (i=0;imap_h;i+) for (j=0;j=0 & end_x=0); return 0;void showmap() int i,j; clrscr(); for (i=0;imap_h;i+) gotoxy(1,i+1); for (j=0;jmap_w;j+) if (mapij!= ) cprintf(xdb); else cprintf(