Cocos2d-x 寻路算法解析（三）：A Star

小篱

　　文 / 易水寒

　　接两篇文章：《Cocos2d-x 寻路算法解析（一）： 距离优先》、《Cocos2d-x 寻路算法解析（二）： 离目的地的距离优先》

　　1.A Star 寻路算法介绍：

　　看过前面两篇文章的读者知道，这两种寻路算法都有问题，前一个搜索太广了，资源浪费；后一个还不够聪明，有时候会找不到最佳路线。因为A Star 寻路算法就是前面两者的结合。同时考虑离起点的距离和离终点的距离。

　　究竟是C1还是C2这个格子是最佳路线点呢？因为我们这次离起点的距离和离终点的距离都考虑了，所以C1的价值是1.0 + 1.41 + 4.12 总共 6.53的长度。而C2的价值是 2.0 + 6.32 总共 8.32的长度。显然C1更佳。如果按照我们第一个寻路算法，只考虑离起点距离的话，C2还短些呢！但C2离终点远啊。

　　2.代码实现

1. float distanceBetweenTwoCells(float c1X,float c1Y, float c2X, float c2Y){
   
2. 
   
3.     return sqrt(pow(c2X - c1X,2) + pow(c2Y - c1Y,2));
   
4. }
   
5. bool comparebyDistanceBetweenStartAndGoal(Cell *c1, Cell *c2){
   
6.     float distanceOfC1AndGoal = c1->getDistance() +
   
7.         distanceBetweenTwoCells((float)c1->getX(),(float)c1->getY(),(float)g_goalX,(float) g_goalY);
   
8. 
   
9.     float distanceOfC2AndGoal = c2->getDistance() +
   
10.         distanceBetweenTwoCells((float)c2->getX(),(float)c2->getY(),(float)g_goalX,(float) g_goalY);
    
11.     if(distanceOfC1AndGoal <= distanceOfC2AndGoal){
    
12.         return false;
    
13.     }else{
    
14.         return true;
    
15.     }
    
16. }

复制代码

　　只要加上这个方法就行了，把这个方法作为heap的比较条件。整个startPathFinding都不需要改，这里再次给出startPathFinding代码：

1. typedef bool (*compareTwoCells)(Cell *c1, Cell *c2);     
   
2. void HelloWorld::startPathFinding(compareTwoCells compareMethod, int startX,int startY,int goalX,int goalY){   
   
3.     Cell *startCell = _m_Map.Get(startX, startY);   
   
4.     vector<Cell*> vecCells;   
   
5.     vecCells.push_back(startCell);   
   
6.     make_heap(vecCells.begin(),vecCells.end(),compareMethod);   
   
7.     startCell->setMarked(true);   
   
8.     Cell *nowProcessCell;   
   
9. 
   
10.     while(vecCells.size() != 0){   
    
11.         pop_heap(vecCells.begin(),vecCells.end(),compareMethod);   
    
12.         nowProcessCell = vecCells.back();   
    
13.         vecCells.pop_back();   
    
14. 
    
15.         if(nowProcessCell->getX() == _goalX && nowProcessCell->getY() == _goalY){//the goal is reach   
    
16.             return;   
    
17.         }   
    
18. 
    
19.         for(int i = 0; i < 8; ++i){ //check eight direction   
    
20. 
    
21.             int indexX = nowProcessCell->getX() + DIRECTION[i][0];   
    
22.             int indexY = nowProcessCell->getY() + DIRECTION[i][1];   
    
23. 
    
24.             if(indexX >= 0 && indexX < xLineCount && indexY >= 0 && indexY < yLineCount   
    
25.                 && _m_Map.Get(indexX,indexY)->getPassable() == true){//check is a OK cell or not   
    
26.                     Cell *cell = _m_Map.Get(indexX,indexY);   
    
27.                     float beforeDistance = DISTANCE[i] * cell->getWeight() + _m_Map.Get(nowProcessCell->getX(),   
    
28.                         nowProcessCell->getY())->getDistance();//calculate the distance   
    
29.                     if(cell->getMarked() == false){     
    
30.                         cell->setMarked(true);   
    
31.                         cell->setLastX(nowProcessCell->getX());   
    
32.                         cell->setLastY(nowProcessCell->getY());   
    
33.                         cell->setDistance(beforeDistance);   
    
34.                         vecCells.push_back(cell);//only push the unmarked cell into the vector   
    
35.                         push_heap(vecCells.begin(),vecCells.end(),compareMethod);   
    
36.                     }else{// if find a lower distance, update it     
    
37.                         if(beforeDistance < cell->getDistance()){   
    
38.                             cell->setDistance(beforeDistance);   
    
39.                             cell->setLastX(nowProcessCell->getX());   
    
40.                             cell->setLastY(nowProcessCell->getY());   
    
41.                             make_heap(vecCells.begin(),vecCells.end(),compareMethod);//distance change,so make heap again   
    
42.                         }   
    
43.                     }   
    
44.             }   
    
45. 
    
46.         }   
    
47.     }   
    
48. }   
    
49. startPathFinding(comparebyDistanceBetweenStartAndGoal,_playerX,_playerY,_goalX,_goalY);//A star path finding demo

复制代码

　　函数指针太酷了！

　　3.三种寻路算法的图片比较

　　3.1只考虑距离起点的距离，采用Breadth-First

　　特点：可以找到目标，但搜索Cell太多。

　　3.2 只考虑离目标距离

　　特点：搜索Cell大多情况会相对少些，但不一定能找到最短路线。

　　3.3 A Star ，同时考虑到起点和终点的距离

　　特点：能找到最短路线，搜索的Cell比第一种要少，看最后的搜索方式，也有第二种搜索的智慧。

　　4.A Star动态gif演示图

　　不知道为什么我对GIF这么热衷。

　　PS：Cocos2d-x A Star 源码下载见原文。

　　相关阅读：a寻路算法(for 初学者)