A*（A星）寻路算法讲解

 A*（A星）寻路算法讲解

　

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引言

终于把A*寻路算法看懂了，虽然还有点小问题，但A*寻路算法我已经略知一二，帮助还不知道的朋友进入A*算法入门阶级，应该不成问题，下面就来看看A*算法的原理（以下讲解不带入任何程序语言，因此只要你看懂了下面所有的话，那么你可以随意用在任意程序语言中）
在下也是初学，写这篇文章的目的只是让新手入门，因此高手看到这就飘过吧，当然愿意给予指点的高手请继续往下看

前言

在文中可能会出现一些专业术语或者是我信口雌黄的话语，未免看官不明白，前面我先加以注解，具体意思可以从文中体会到
该寻路算法是在一个由很多方格组成的图像中，你操纵一个蓝色小方格进行寻路的环境下进行讲解，具体请看文章一开始的flash示例，或者是查看 A*寻路算法例子
　
方格：一个一个的小方块
障碍物：挡着去路的东西
目标方格：你想到达的方格
操控方格：你控制的寻路对象
标记：临时为某一个方格做的标记
父标记：除了操控方格所创建的临时标记，每个标记都有个父标记，但父标记不是随便乱定的，请看下文
开启标记列表：当该标记还未进行过遍历，会先加入到开启标记列表中
关闭标记列表：当该标记已经进行过遍历，会加入到关闭标记列表中
路径评分：通过某种算法，计算当前所遍历的标记离目标方格的路径耗费估值（后面会讲一种通用的耗费算法）

　　首先描述一个环境，在一望无际的方格中，我身处某某方格，如今我想去某某方格，接下来我开始寻路！
　　在脑海中，先创建开启标记列表、关闭标记列表，然后把我的初始位置设置为开始标记进行遍历，同时因为开始标记已经遍历过了，因此把开始标记加入到关闭列表。通过开始标记我们找出了相邻的八个方格，为它们创建相应的标记，加入到开启标记列表中，并把每个标记的父标记设置为开始标记，是因为开始标记才让我们这些方格创建了属于自己的标记，它就是我们的再生父母。但不符合条件的我们就不加入开启标记列表（下面的条件符合任何一条都不要加入到开启标记列表中）：
　　1、它在我们的搜寻地图范围外，比如你地图的寻路范围是 0*0 - 50*50，那么但这个点在边缘的时候，那它相邻的八个方格，必定有几个是处在外面的！
　　2、搜寻的这个方格是否有障碍物、或不可到达，比如河流，石头，山川等
　　3、判断它是否已经加入关闭标记列表，若已经加入表示该方格已经遍历过了，在遍历一次也无济于事，还会影响效率
　　4、判断它是否已经加入开启标记列表，若已经加入那么咋们就来判断一下该标记是否离开始标记更近一些
　　5、判断当斜着走的时候，它的上下或左右是否有障碍，如果有则表示你无法斜着走，需要先横走一下，再竖走一下或者是竖走一下，再横走一下
　　如果想象不出来，可以看着这个 A*寻路算法例子进行学习和比较。
　
　　把相邻的八方向都添加到开启标记列表中后，现在从开启标记列表中取出一个路径评分最低标记，对他开始进行遍历相邻的八个方格，并进行创建标记、添加到开启标记列表、设置父标记为该标记，并且重复判断上面的创建条件，然后把这个标记加入到关闭标记列表
　　如此循环的做着上面所说的事，然后每次判断下面条件：
　　1、判断开启列表是否已经为空，如果空了则表示从操控方格到目标方格是不可能达到，是死路！
　　2、判断当前所遍历的标记的坐标与目标方格的坐标是否相同，如果相同则表示到达了目标方格！
　
　　当得到第一个条件，则表示这条路是死路，因此咱们不用遍历了，宣告结果吧。当得到第二个条件，则表示咱们已经找到路了，从最后创建的这个标记开始，一直向上访问它的父标记，直到开始标记的时候没有父标记为止，这就是一条从操控方格到目标方格的路径，但这可能不是捷径。
　
　　A*寻路算法，只是保证在低消耗的情况在最短的时间找出路径，但A*寻路算法寻出来的路不一定是最近，但也绝对不会远的离谱，可也不排除你对路径评分算法的优化可以做到最快最短最低消耗，或者对最终路径的优化来达到目的，下面就来讲讲通用的路径评分计算公式：
　
　　首先看公式：　 F = G + H
　
　　F值表示路径评分，G值表示当前所判断的标记离开始标记的路径耗费，H值表示当前所判断的标记离目标方格的路径估值耗费
　　G值的计算方式是，如果为斜走判断则用父标记的G值加上14表示当前标记的G值，如果为直走判断则用父标记的G值加上10表示当前标记G值
　　H值通常的计算方式是一种称作为曼哈顿方法的方式，当前标记离目标方格横着的方格数加上竖着的方格数，然后乘以10，最后得值就是H值。当然若你想通过A*寻出最好的路径，那么改善算法的主要地方就是这个H值的算法（如果你对本计算方式还有更好的办法可以到 我博客中去发表自己的意见）
　　根据上面讲的A*算法的做法来讲，则表示前面判断哪个标记离开始标记更近一些只需判断一下G值即可；前面所说的取出一个路径评分最低标记，也就是将F值进行升序排序取出第一个，或降序排序取出最后一个。
　　
　　 sunbright总结：本文只是初略的讲解A*寻路算法的入门，相信仔细看过该文用心体会肯定能入门A*算法，但该文不是A*算法的权威，因为我自己也知道这篇文章是按照我自己的想法对A*的理解所写出来的，可能跟A*算法的原理是一样的，但讲解方式可能大不同，毕竟国内大部分A*算法的讲解都是来自于国外的译本。希望还不懂A*寻路算法的朋友通过这篇文章能理解过来！——本文出至 sunbright博客
　　
对于高手看过本文后，有什么见解可以提出来，在下也是菜鸟，也希望能得到进步；如果新手看过本文后，有什么好的建议或疑问，也可以提出来，我尽量解答！