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地图跨场景自动寻路 拓扑图 最优路径算法
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zhang_mins999
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你的VIP会员已过期VIP会员享免积分 . 专属通道极速下载，请继续开通VIP会员A*地图寻路算法实现
来源：博客园
上一段时间在学习WPF，用到一位前辈讲解的A*地图算法，于是自己根据算法实现了一下，具体代码如下，可供大家使用，代码大家可以再优化，具体用法就不写了，注释很清楚，另外提供源码下载： 具体算法大家可参考深蓝翻译的：
 
Code
2using System.Collections.G
3using System.T
4using System.D
6namespace PathFinder
public class PathFinder
private PathNode startNode, endNode, currentN//开始点、终点、当前节点 11
private byte[,]//矩阵地图0表示可行、1表示障碍物 12
private List&PathNode& closePath, openP//
关闭列表、开启列表 13
private List&Point& bestP//最终保存最佳路径 14
private bool findSuccess = false;//是否寻路成功 15
/**//// &summary& 16
/// 开始寻路 17
/// &/summary& 18
/// &param name="map"&二维地图矩阵&/param& 19
/// &param name="startPoint"&开始坐标点&/param& 20
/// &param name="endPoint"&终点&/param& 21
/// &returns&&/returns& 22
public List&Point& FindBestPaht(byte[,] map, Point startPoint, Point endPoint) 23
closePath = new List&PathNode&(); 25
openPath = new List&PathNode&(); 26
bestPaht = new List&Point&(); 27
this.map = 28
startNode = new PathNode(startPoint.X, startPoint.Y); 29
startNode.ParentPoint = new Point(-<span style="color: #, -<span style="color: #); 30
endNode = new PathNode(endPoint.X, endPoint.Y); 31
currentNode = startN//开始节点设置为默认当前节点 32
currentNode.ParentG = currentNode.G = <span style="color: #; 33
openPath.Add(startNode);//添加到开启列表 34
TryToFindPaht(startNode);//开始寻找路径 35
if (findSuccess) 36
InsertPahtNode(endNode);//如果寻找成功，则从终点开始从关闭列表中把最近路径添加到最佳路径列表 38
return bestP 39
return null; 42
/**//// &summary& 44
/// 尝试寻路 45
/// &/summary& 46
/// &param name="node"&开始节点&/param& 47
private void TryToFindPaht(PathNode node) 48
if (openPath.Count & <span style="color: #) 50
closePath.Add(openPath[<span style="color: #]);//每次从开启列表中取第一个添加到关闭列表，注意这个列表已经是排序后的，第一个既是F值最小的 52
openPath.RemoveAt(<span style="color: #);//把该节点从开启列表中移除 53
AddOpenNode(node);//以这个节点为基准，把它四周的节点添加到开启列表中，排除障碍物、已经在开启列表或关闭列表中的 55
//当目标节点已经在开启列表中时表示寻路成功 56
if (IsInOpenPaht(endNode)) 57
closePath.Add(endNode);//将目标节点添到关闭列表中 59
endNode.ParentPoint = currentNode.P//目标节点的父节点为当前节点 60
findSuccess = true; 61
return; 62
SortPathByF();//按F值从小到大排序 64
if (openPath.Count & <span style="color: #) 65
currentNode = openPath[<span style="color: #];//从开启列表中取F值最小的作为当前节点 67
TryToFindPaht(currentNode);//递归调用，再次寻路 68
/**//// &summary& 71
/// 把当前节点四周的八个节点尝试全部添加到开启列表中 72
/// &/summary& 73
/// &param name="node"&当前节点&/param& 74
private void AddOpenNode(PathNode node) 75
AddOneOpenNode(node.X, node.Y + <span style="color: #, node.Point); 77
AddOneOpenNode(node.X, node.Y - <span style="color: #, node.Point); 78
AddOneOpenNode(node.X + <span style="color: #, node.Y, node.Point); 79
AddOneOpenNode(node.X - <span style="color: #, node.Y, node.Point); 80
AddOneOpenNode(node.X - <span style="color: #, node.Y - <span style="color: #, node.Point); 81
AddOneOpenNode(node.X - <span style="color: #, node.Y + <span style="color: #, node.Point); 82
AddOneOpenNode(node.X + <span style="color: #, node.Y + <span style="color: #, node.Point); 83
AddOneOpenNode(node.X + <span style="color: #, node.Y - <span style="color: #, node.Point); 84
/**//// &summary& 86
/// 添加一个新节点到开启列表中 87
/// &/summary& 88
/// &param name="x"&新节点X坐标&/param& 89
/// &param name="y"&新节点Y坐标&/param& 90
/// &param name="point"&父节点坐标&/param& 91
private void AddOneOpenNode(int x, int y, Point point) 92
PathNode node = new PathNode(x, y); 94
//添加前提是:x、y在当前地图二维矩阵范围内、且是可行路径、不再关闭列表中也不再开启列表中 95
if (x &= <span style="color: # && y &= <span style="color: # && x &= map.GetUpperBound(<span style="color: #) && y &= map.GetUpperBound(<span style="color: #) && map[y, x] == <span style="color: # && !IsInClosePaht(node) && !IsInOpenPaht(node)) 96
node.X = 98
node.Y = 99
node.ParentPoint =// 新节点的父节点为当前节点<span style="color: #0
node.ParentG = currentNode.G;//记录新节点的父节点G值、以便与当前节点做比较<span style="color: #1
node.G = (currentNode.X == node.X || currentNode.Y == node.Y ? <span style="color: # : <span style="color: #) + node.ParentG;//当前节点的G值为父节点G值+10(非对角线)或14 (对角线)<span style="color: #2
node.H = <span style="color: # * (Math.Abs(endNode.X - node.X) + Math.Abs(endNode.Y - node.Y));//更新H值<span style="color: #3
openPath.Add(node);<span style="color: #4
}<span style="color: #5
}<span style="color: #6
/**//// &summary&<span style="color: #7
/// 从关闭列表中，从目标点开始倒着查找所有父节点并将其添加到最佳路径中<span style="color: #8
/// &/summary&<span style="color: #9
/// &param name="node"&&/param&<span style="color: #0
private void InsertPahtNode(PathNode node)<span style="color: #1
{<span style="color: #2
bestPaht.Insert(<span style="color: #, node.Point);<span style="color: #3
foreach (PathNode item in closePath)<span style="color: #4
{<span style="color: #5
if (item.Point == node.ParentPoint)<span style="color: #6
InsertPahtNode(item);<span style="color: #7
}<span style="color: #8
}<span style="color: #9
/**//// &summary&<span style="color: #0
/// 按F值从小到大排序<span style="color: #1
/// &/summary&<span style="color: #2
private void SortPathByF()<span style="color: #3
{<span style="color: #4
for (int i = <span style="color: #; i & openPath.C i++)<span style="color: #5
{<span style="color: #6
for (int j = <span style="color: #; j & openPath.Count - i - <span style="color: #; j++)<span style="color: #7
{<span style="color: #8
if (openPath[j].F & openPath[j + <span style="color: #].F)<span style="color: #9
{<span style="color: #0
PathNode temp = openPath[j + <span style="color: #];<span style="color: #1
openPath[j + <span style="color: #] = openPath[j];<span style="color: #2
openPath[j] =<span style="color: #3
}<span style="color: #4
}<span style="color: #5
}<span style="color: #6
}<span style="color: #7
/**//// &summary&<span style="color: #8
/// 判断某个阶段是否在关闭列表中<span style="color: #9
/// &/summary&<span style="color: #0
/// &param name="node"&&/param&<span style="color: #1
/// &returns&&/returns&<span style="color: #2
private bool IsInClosePaht(PathNode node)<span style="color: #3
{<span style="color: #4
foreach (PathNode item in closePath)<span style="color: #5
{<span style="color: #6
if (item.X == node.X && item.Y == node.Y)<span style="color: #7
return true;<span style="color: #8
}<span style="color: #9
return false;<span style="color: #0
}<span style="color: #1
/**//// &summary&<span style="color: #2
/// 判断某个节点是否在开启列表中<span style="color: #3
/// &/summary&<span style="color: #4
/// &param name="node"&&/param&<span style="color: #5
/// &returns&&/returns&<span style="color: #6
private bool IsInOpenPaht(PathNode node)<span style="color: #7
{<span style="color: #8
foreach (PathNode item in openPath)<span style="color: #9
{<span style="color: #0
if (item.X == node.X && item.Y == node.Y)<span style="color: #1
return true;<span style="color: #2
}<span style="color: #3
return false;<span style="color: #4
}<span style="color: #5
}<span style="color: #6
/**//// &summary&<span style="color: #7
/// 定义节点类<span style="color: #8
/// &/summary&<span style="color: #9
public class PathNode<span style="color: #0
{<span style="color: #1
public PathNode(int x, int y)<span style="color: #2
{<span style="color: #3
this.X =<span style="color: #4
this.Y =<span style="color: #5
}<span style="color: #6
/**//// &summary&<span style="color: #7
/// 节点坐标<span style="color: #8
/// &/summary&<span style="color: #9
public Point Point { get { return new Point(X,Y); } }<span style="color: #0
/**//// &summary&<span style="color: #1
父节点坐标<span style="color: #2
/// &/summary&<span style="color: #3
public Point ParentPoint { get; set; }<span style="color: #4
/**//// &summary&<span style="color: #5
/// X坐标点<span style="color: #6
/// &/summary&<span style="color: #7
public int X { get; set; }<span style="color: #8
/**//// &summary&<span style="color: #9
/// Y坐标点<span style="color: #0
/// &/summary&<span style="color: #1
public int Y { get; set; }<span style="color: #2
/**//// &summary&<span style="color: #3
/// F值=G+H<span style="color: #4
/// &/summary&<span style="color: #5
public int F { get { return G + H; } }<span style="color: #6
/**//// &summary&<span style="color: #7
/// G值，即从起始节点到当前节点的距离，直线规定为10，对角线规定为14<span style="color: #8
/// &/summary&<span style="color: #9
public int G { get; set; }<span style="color: #0
/**//// &summary&<span style="color: #1
/// 从当前节点到目标节点纵向坐标距离和横向坐标距离之和<span style="color: #2
/// &/summary&<span style="color: #3
public int H { get; set; }<span style="color: #4
/**//// &summary&<span style="color: #5
/// 该节点父节点的G值<span style="color: #6
/// &/summary&<span style="color: #7
public int ParentG { get; set; }<span style="color: #8
}<span style="color: #9}<span style="color: #0&#13;
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2D游戏地图的寻路实现
||文档简介
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&&对2D游戏领域的地图寻路算法进行了研究。阐述了A＊寻路算法和D＊寻路算法,并在BlitzBasic2D游戏开发平台仿真实现了2种路径搜索算法。实验结果表明：A＊算法适合在静态地图中搜索路径,而D＊算法在动态地图中搜索路径更迅速、有效,且随着结点数量的增加,D＊算法优于A＊算法。
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高德地图（3）
#import &ViewController.h&
#import &MAMapKit/MAMapKit.h&
#import &CustomAnnotationView.h&
#import &CustomCalloutView.h&
@interface
ViewController ()&MAMapViewDelegate&
@property(nonatomic,
strong)MAMapView *mapV
@implementation ViewController
-(void)viewDidAppear:(BOOL)animated
& & [super viewDidAppear:animated];
&& & *cocoapods导入高德地图包
&& & *更改plist配置
&& & *为了能正常调起高德地图App的功能plist里增加:
& & & & & & & & & & &key&LSApplicationQueriesSchemes&/key&
& & & & & & & & & & &array&
& & & & & & & & & & &string&iosamap&/string&
& & & & & & & & & & &/array&
&& & 字段.
#warning 1.首先声明MAPointAnnotation
来确定大头针位置及点击大头针弹出气泡的内容(默认只有title和subtitle)
&& & 每一个大头针里面都自带一个calloutView
点击就显示出来,我们设置MApointAnnotation实质上是在设置callout内容和大头针的位置,不过自定义了气泡的话则需要从新给气泡的其他属性赋&#20540;,在customAnnotationview里有写到
//间接制作弹出气泡(相当于
给cell赋&#20540;的Model) ,如果自定义气泡则需要单独给定义的气泡写其他赋&#20540;的属性(除这两个之外的)
& & MAPointAnnotation *pointAnnotation = [[MAPointAnnotation
alloc]init];
& & pointAnnotation.coordinate =
CLLocationCoordinate2DMake(39.989631,
116.481018);
& & pointAnnotation.title =
& & pointAnnotation.subtitle =
& & MAPointAnnotation *pointAnnotation1 = [[MAPointAnnotation
alloc]init];
& & pointAnnotation1.coordinate =
CLLocationCoordinate2DMake(40.389631,
116.481018);
& & pointAnnotation1.title =
& & pointAnnotation1.subtitle =
& & MAPointAnnotation *pointAnnotation2 = [[MAPointAnnotation
alloc]init];
& & pointAnnotation2.coordinate =
CLLocationCoordinate2DMake(36.989631,
116.481018);
& & pointAnnotation2.title =
& & pointAnnotation2.subtitle =
& & MAPointAnnotation *pointAnnotation3 = [[MAPointAnnotation
alloc]init];
& & pointAnnotation3.coordinate =
CLLocationCoordinate2DMake(39.989631,
116.081018);
& & pointAnnotation3.title =
& & pointAnnotation3.subtitle =
@&&#21564;&#21564;&;
& & //添加给mapView
& & [_mapView addAnnotations:@[pointAnnotation, pointAnnotation1,pointAnnotation2,pointAnnotation3]];
- (void)viewDidLoad {
& & [super
viewDidLoad];
#warning 2.初始化
添加到View
& & //初始化一个地图View(可以理解成是一个tableView)
& & _mapView = [[MAMapView
alloc]initWithFrame:self.view.frame];
//代理千万别忘了签
& & _mapView.delegate =
//& & _mapView.language = MAMapLanguageEn;//可以设置语言!
& & //添加到View上
& & [self.view
addSubview:_mapView];
& & //地图logo
& & _mapView.logoCenter =
_mapView.logoCenter =
CGPointMake(CGRectGetWidth(self.view.bounds)-55,
& & //指南针
& & _mapView.showsCompass=
// 设置成NO表示关闭指南针；YES表示显示指南针
& & _mapView.compassOrigin=
CGPointMake(_mapView.compassOrigin.x,
//设置指南针位置
& & //比例尺
& & _mapView.showsScale =
YES;//设置成NO表示不显示比例尺；YES表示显示比例尺
& & _mapView.scaleOrigin=
CGPointMake(_mapView.scaleOrigin.x,
//设置比例尺位置
& & //可以添加手势
&& & iOS SDK支持对选定的屏幕地图区域(CGRect)进行截屏，截取的内容包括：地图、地图覆盖物、弹出气泡。
&& & 说明：地图截屏功能依赖于地图显示，即：只有内容先显示在地图上，才能进行截屏。
&& & 使用 MAMapView
中的 takeSnapshotInRect
方法进行截屏，该方法返回UIImage对象
& & CGRect inRect =
CGRectMake(80,142,160,284);
& & UIImage *screenshotImage = [_mapView
takeSnapshotInRect:inRect];
& & //实时交通图
//& & _mapView.showTraffic = YES;
//构造折线数据对象
& & CLLocationCoordinate2D commonPolylineCoords[4];
& & commonPolylineCoords[0].latitude =
39.832136;
& & commonPolylineCoords[0].longitude =
116.34095;
& & commonPolylineCoords[1].latitude =
39.832136;
& & commonPolylineCoords[1].longitude =
116.42095;
& & commonPolylineCoords[2].latitude =
39.902136;
& & commonPolylineCoords[2].longitude =
116.42095;
& & commonPolylineCoords[3].latitude =
39.902136;
& & commonPolylineCoords[3].longitude =
116.44095;
& & //构造折线对象
& & MAPolyline *commonPolyline = [MAPolyline
polylineWithCoordinates:commonPolylineCoords
//在地图上添加折线对象,然后去实现代理方法2
& & [_mapView addOverlay: commonPolyline];
//还可构造多边形
圆 大地曲线
图片覆盖物
//还可设置自定义图层
这些都在开发指南上有详细的例子
#warning 3.添加大头针
#pragma mark - 添加视图内的大头针
-(MAAnnotationView *)mapView:(MAMapView *)mapView viewForAnnotation:(id&MAAnnotation&)annotation
{//相当于tableView的cellForRow方法,可以实现重用的
& & if ([annotation
isKindOfClass:[MAPointAnnotation
class]]) {
& & & & static NSString *pointReuseIndentifier =
@&pointReuseIndentifier&;
制作一个大头针,相当于cell&还可以自定义,具体实现参考开发指南&
//& & & & MAPinAnnotationView *annotationView = (MAPinAnnotationView *)[_mapView dequeueReusableAnnotationViewWithIdentifier:pointReuseIndentifier];
//& & & & if (annotationView == nil) {
//& & & & & & annotationView = [[MAPinAnnotationView alloc]initWithAnnotation:annotation reuseIdentifier:pointReuseIndentifier];
//& & & & }
#warning 4.自定义气泡
需要自定义大头针继承MAAnnotationView或MAPinAnnotationView。若继承MAAnnotationView，则需要设置标注图标；若继承MAPinAnnotationView，使用默认的大头针标注。
& & & & /**
& & & & 因为继承了AnnotationView所以会有annotation这个属性,第1
步设置会把&#20540;传给annotation(推测),所以把我们自定义的title和subtitle等于annotation.title和subtitle就行了,自定义的其他属性单独赋&#20540;就好
& & & & */
//& & & & 自定义制作一个大头针,相当于cell&还可以自定义,具体实现参考开发指南&
& & & & CustomAnnotationView *annotationView = (CustomAnnotationView *)[_mapView
dequeueReusableAnnotationViewWithIdentifier:pointReuseIndentifier];
& & & & if (annotationView ==
& & & & & & annotationView = [[CustomAnnotationView
alloc]initWithAnnotation:annotation
reuseIdentifier:pointReuseIndentifier];
& & & & //默认
设置大头针属性
//& & & & annotationView.canShowCallout = YES;//能弹出气泡
//& & & & annotationView.animatesDrop = YES;//动画效果
//& & & & annotationView.draggable = YES;//可移动
//& & & & annotationView.pinColor = MAPinAnnotationColorP
& & & & //默认
把大头针变图片
//& & & & annotationView.image = [UIImage imageNamed:@&IMG_7476.jpg&];//设置图片的
//设置中心点偏移，使得标注底部中间点成为经纬度对应点
//& & & & annotationView.centerOffset = CGPointMake(0, -18);
& & & & //自定义的大头针
& & & & annotationView.draggable =
& & & & annotationView.canShowCallout =
NO;//如果自定义了callout就要关掉自带的
& & & & annotationView.image1 = [UIImage
imageNamed:@&IMG_7476.jpg&];
& & & & return annotationV
& & return
#pragma mark - 协议中的mapView:viewForOverlay:回调函数，设置折线的样式
-(MAOverlayView *)mapView:(MAMapView *)mapView viewForOverlay:(id&MAOverlay&)overlay
& & if ([overlay isKindOfClass:[MAPolyline
& & & & MAPolylineView *polylineView = [[MAPolylineView
alloc] initWithPolyline:overlay];
& & & & polylineView.lineWidth =
& & & & polylineView.strokeColor = [UIColor
colorWithRed:0
blue:1 alpha:0.6];
& & & & return polylineV
& & return
参考知识库
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排名：千里之外
原创：32篇
转载：17篇
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