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最快速的寻路算法 Jump Point Search

作者：runzhiwang，腾讯 TEG 后台开发工程师本文介绍一种跳点搜索算法 JPS 以及其四个优化算法，其寻路速度最快可是 A*算法的 273 倍。...已经被证明是基于无权重格子，在没有预处理的情况下寻路最快的算法。...本文接下来介绍 JPS 基础版本以及四个优化算法；然后解读 GPPC2014 的比赛，介绍 GPPC 的比赛地图数据，并从寻路时间、路径长度、消耗内存、失败率等方面比较 22 个参赛寻路算法的优劣。...图2.1.1 A*和JPS的算法流程图对比 2.2 JPS 算法举例表2.2.1 A*和JPS的寻路消耗对比下面举例说明 JPS 具体的寻路流程。...Avg(毫秒)：寻路 174340 次的平均时间。 20 Step(毫秒)：寻找到路径的前 20 步所花费的平均时间。该指标衡量最快多久可以跟随路径，在实时交互例如游戏中，该指标很重要。

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寻路算法

1.强迫邻居：就是指某个节点（x）上下左右有障碍，在由某方向经过这个节点的时候，如果有方向的分量垂直于障碍的方向，则在障碍一侧的斜向点就是节点（x）的强迫邻居如上图所示，有两个要素： a.带有搜索方向...return Dir.DownLeft; } break; case Dir.Up: 2.跳点跳点需要满足下面三个条件之一： a.节点是寻路的起点...，因为在右方向发现一个蓝色跳点，因此黄色节点也应被判断为跳点（黄色点为起点，蓝色点为跳点） * * * 寻路流程： 1.openlist取一个权值最低的节点，然后开始搜索 2.搜索时先进行...A 相比，优缺点：_* 1.使用JPS算法比A 更快（绝大部分地图），内存占用更小，因为openlist少了很多节点（最差的情况和A 一样，最差的是每个障碍都不连续，中间都有缝隙，这样所有地方都是跳点了...） 2.只适用于网格节点类型，不支持Navmesh或者路径点寻路方式

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您找到你想要的搜索结果了吗？

是的

没有找到

JPS寻路算法

在一次寻路过程中主动寻找障碍，通过障碍的位置计算出：经过障碍代价最小的一些关键位置，并将这些位置中代价最小的点作为下一次寻路过程的起点。...return Dir.DownLeft; } break; case Dir.Up: 2.跳点跳点需要满足下面三个条件之一： a.节点是寻路的起点...，因为在右方向发现一个蓝色跳点，因此黄色节点也应被判断为跳点（黄色点为起点，蓝色点为跳点） * * * 寻路流程： 1.openlist取一个权值最低的节点，然后开始搜索 2.搜索时先进行...A 相比，优缺点：_* 1.使用JPS算法比A 更快（绝大部分地图），内存占用更小，因为openlist少了很多节点（最差的情况和A 一样，最差的是每个障碍都不连续，中间都有缝隙，这样所有地方都是跳点了...） 2.只适用于网格节点类型，不支持Navmesh或者路径点寻路方式

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A* JPS寻路算法的探讨

A*（A-star）寻路算法是一种基于启发式搜索的路径规划算法，常用于游戏开发和人工智能领域，JPS是A*算法的一个优化算法，咱们就先做一段简单的A*算法介绍，后续再进行JPS算法的进一步探讨。...A* 算法通过在二维数组或网格中寻找两点之间的最短路径，结合启发式评估来快速确定路径，算法核心是选择 F 值最小的节点进行扩展，直到找到终点或遍历完所有节点。...sqrt(2) 倍 } } 咱们看完了A*的原理，回到主题再来讨论下JPS算法，下面这段介绍来自维基百科: Jump Point Search (JPS) 是对 A* 搜索算法在均匀代价网格上的一种优化...因此，该算法可以考虑沿着网格的直线（水平、垂直和对角线）进行较长的“跳跃”，而不是普通 A* 考虑的从一个网格位置到下一个网格位置的小步。...A* 算法维护一个开放列表（Open List）和一个关闭列表（Closed List），其中存储了待扩展的节点和已经处理过的节点。

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深度寻路算法-DFS

深度寻路算法（Depth-First Search，DFS）是一种用于遍历或搜索图或树的算法。...它从一个起始节点开始，沿着一条路径尽可能深地访问节点，直到到达一个无法访问的节点，然后回溯到最近的一个还未访问完的节点，继续进行深度优先搜索。深度寻路算法可以用递归和非递归两种方式实现。...递归实现递归实现深度寻路算法比较简单，代码如下： def dfs_recursive(graph, start, visited): visited.add(start) print(...生成器实现生成器实现深度寻路算法可以更加简洁地表示算法的本质，代码如下： def dfs_generator(graph, start, visited=set()): visited.add...以上三种实现方式都是正确的深度寻路算法，具体选择哪种方式取决于具体场景和个人偏好。

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什么是A*寻路算法？

第三步：找出当前格上下左右所有可到达的格子，看它们是否在OpenList当中。如果不在，加入OpenList，计算出相应的G、H、F值，并把当前格子作为它们的“父亲节点”。...Round2 ~ 第二步：找出当前格上下左右所有可到达的格子，看它们是否在OpenList当中。如果不在，加入OpenList，计算出相应的G、H、F值，并把当前格子作为它们的“父亲节点”。...Round3 ~ 第二步：找出当前格上下左右所有可到达的格子，看它们是否在OpenList当中。如果不在，加入OpenList，计算出相应的G、H、F值，并把当前格子作为它们的“父亲节点”。...openList, end); } } //OpenList用尽，仍然找不到终点，说明终点不可到达，返回空 return null; } 几点说明： 1.这里对于A*寻路的描述做了很大的简化...实际场景中可能会遇到斜向移动、特殊地形等等因素，有些时候需要对OpenList中的方格进行重新标记。 2.截图中的小游戏可不是小灰开发的，而是一款经典的老游戏，有哪位小伙伴玩过吗？

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a-start寻路算法

其实我一直都很好奇这个是怎么做到的，我最多也就会写一些增删改查的常规操作。直到我接到了一个实现A-star算法的作业，才弄明白。...A-star算法我们假设某个人要从A点到达B点，而一堵墙把这两个点隔开了，如下图所示，绿色部分代表起点A，红色部分代表终点B，蓝色方块部分代表之间的墙。 ?...数组中的每一个元素表示对应的一个方格，该方格的状态被标记为可通过的和不可通过的。通过找出从A点到B点所经过的方格，就能得到AB之间的路径。...当我们把搜索区域简化成一些很容易操作的节点后，下一步就要构造一个搜索来寻找最短路径。在A*算法中，我们从A点开始，依次检查它的相邻节点，然后照此继续并向外扩展直到找到目的地。...当离目的地越来越近的时候越偏向于选最后发现的方格。实际上这个真的没关系（对待这个的不同造成了两个版本的 A*算法得到等长的不同路径）。

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A星寻路算法详解

A星寻路算法详解前言 A星寻路算法是静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法，也是解决许多搜索问题的有效算法，它可以应对包括复杂地形，各种尺度的障碍物以及不同地形的路径规划问题。...掌握A星寻路算法能够提高路径规划效率，应对各种复杂情况，并在实际应用中发挥重要作用。算法原理 A星算法的核心公式为：F = G + H。算法正是利用这个公式的值来计算最佳路径。...A星寻路算法示例我们规定，从起点出发，可以沿着网格线或者网格的对角线方向移动，每次沿着网格线朝上、下、左、右方向运动一格，距离记为10，朝着网格对角线方向运动一格，距离记为 \sqrt{2} ×10≈...我们再从终点开始，根据记录的父节点的指针，找到A星算法的最佳路劲。结果如下图所示：第十三步算法总结 A星算法是一种启发式搜索算法，它通过在地图上找到一条从起点到终点的路径来解决一些问题。...该算法通过启发式函数来评估每个节点，并选择具有最低 F 值的节点作为下一个要探索的节点。最终，该算法会找到一条最优的路径。

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寻路和Flocking算法的结合

在从(0,0)到(0,1)运行的过程中，由于鸟群的干扰，可能会把这只鸟挤到了(1,1)格子，这时可能(1,1)是到不了(0,2)的，需要重新寻路。...这就意味着，每只鸟每跨过一个格子，就需要重新寻路一次，这么大的开销足以使FPS降到5。在网上搜到一种解决方案。...也就是说，只要我们想办法生成一个有宽度的路径，基本上就可以满足给鸟群寻路的需求了。首先使用AStar算法，从整个鸟群的质心到目标点计算出一条路径。...如果某只鸟被挤到了一个我们事先没有计算过的格子上，就使用AStar以此格子为原点向目标点寻路。...这里有一个可以优化的地方，我们已经有了一条很宽的路径，只要AStar寻到已有的路径格子就可以停止继续寻路了。

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A星寻路算法(A* Search Algorithm)

你是否在做一款游戏的时候想创造一些怪兽或者游戏主角，让它们移动到特定的位置，避开墙壁和障碍物呢？如果是的话，请看这篇教程，我们会展示如何使用A星寻路算法来实现它！...在网上已经有很多篇关于A星寻路算法的文章，但是大部分都是提供给已经了解基本原理的高级开发者的。本篇教程将从最基本的原理讲起。我们会一步步讲解A星寻路算法，幷配有很多图解和例子。...简化搜索区域寻路的第一步是简化成容易控制的搜索区域。怎么处理要根据游戏来决定了。例如，我们可以将搜索区域划分成像素点，但是这样的划分粒度对于我们这款基于方块的游戏来说太高了（没必要）。...作为代替，我们使用方块（一个正方形）作为寻路算法的单元。其他的形状类型也是可能的（比如三角形或者六边形），但是正方形是最简单并且最适合我们需求的。...在A星寻路算法中，通过给每一个方块一个和值，该值被称为路径增量。让我们看下它的工作原理！路径增量我们将会给每个方块一个G+H 和值： G是从开始点A到当前方块的移动量。

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A*搜索算法--游戏寻路

仙剑奇侠传这类MMRPG游戏中，有人物角色自动寻路功能。当人物处于游戏地图中某位置时，点击另一个相对较远的位置，人物就会自动地绕过障碍物走过去。这个功能是怎么实现的呢？ 1....算法解析这是一个非常典型的搜索问题。起点是当下位置，终点是鼠标点击位置。找一条路径。路径要绕过地图中所有障碍，并且走的路不能太绕。最短路径显然是最聪明的走法，是最优解。...但是如果图非常大，那Dijkstra最短路径算法的执行耗时会很多。在真实的软件开发中，面对的是超级大的地图和海量的寻路请求，算法的执行效率太低，是无法接受的。...在权衡路线规划质量和执行效率的情况下，只需要寻求一个次优解就足够了。 A* 算法是对Dijkstra算法的优化和改造。 Dijkstra 算法有点类似BFS算法，它每次找到跟起点最近的顶点，往外扩展。...A* 算法利用贪心算法的思路，每次都找 f 值最小的顶点出队列，一旦搜到终点就不继续考察其他顶点和路线。所以，它没有考察所有路线，也就不能找出最短路径。如何借助A* 算法解决游戏寻路？

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静态寻路算法Dijkstra（python）

算法介绍迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决赋权有向图或者无向图的单源最短路径问题，算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。...当然目前也有人将它用来处理物流方面，以获取代价最小的运送方案。算法思路 Dijkstra算法采用的是一种贪心的策略。...5.最后，从dis中找出最小值，重复上述动作，直到T中包含了图的所有顶点（可以到达的）。算法图形演示现在有图如下： ? image.png 每个线的权重以及标识如图所示。...image.png 因为所有的顶点都已经在T数组中了，算法结束。这样就求得了从A点到各个顶点的最优解。可以看到A顶点无法直达F顶点。...dis = copy.deepcopy(tuG[0]); def Dijkstra(G,v0): """ 使用 Dijkstra 算法计算指定点 v0 到图 G 中任意点的最短路径的距离

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数据结构与算法 - 寻路算法

引言寻路算法是计算机科学中一个重要的主题，用于在图中寻找从起点到终点的最短路径。这类算法广泛应用于游戏开发、地图导航、网络路由等领域。...本文将深入探讨几种常见的寻路算法，包括 Dijkstra 算法和 A* 算法，并通过具体的 Java 代码详细说明它们的实现步骤。...一、寻路算法概述寻路算法通常基于图论，其中图由节点（顶点）和边组成。节点代表地图中的位置，而边则表示节点间的连接。...寻路算法的目标是从起点到终点找到一条路径，这条路径通常是成本最低的（例如距离最短或代价最小）。二、Dijkstra 算法 Dijkstra 算法是一种用于解决单源最短路径问题的贪心算法。...在实际编程中，寻路算法可以用于解决各种问题，例如在游戏开发中实现 NPC 寻路、地图导航软件中规划路线等。 ❤️❤️❤️觉得有用的话点个赞呗。

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漫画说算法|什么是A*寻路算法？

为了让小伙伴更加容易理解经典算法，留下深刻印象，小白决定创办「漫画说算法」，分享讲解算法的漫画文章，在阅读漫画的过程中学习。如果小伙伴有收藏的优秀文章，欢迎后台留言与小伙伴们一起分享。...第三步：找出当前格上下左右所有可到达的格子，看它们是否在OpenList当中。如果不在，加入OpenList，计算出相应的G、H、F值，并把当前格子作为它们的“父亲节点”。 ?...几点说明： 1.这里对于A*寻路的描述做了很大的简化。实际场景中可能会遇到斜向移动、特殊地形等等因素，有些时候需要对OpenList中的方格进行重新标记。...2.截图中的小游戏可不是小灰开发的，而是一款经典的老游戏，有哪位小伙伴玩过吗？...—————END————— 更多漫画算法文章，请关注“小白学视觉” 往期文章一览 1、5G时代下，如何利用碎片化时间学习 2、【OpennCV入门之十四】揭开mask 3、【OpenCV入门之十三】如何在

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机器人A*寻路算法详解

A*（A-star）算法是一种静态网路中求解最短路径最有效的直接搜索算法。在电子游戏中最主要的应用是寻找地图上两点间的最佳路线。...曼哈顿距离只是估算 H 值最简单的一种方法，常用的方法还有欧几里德距离、切比雪夫距离等。估算方法的优劣是影响算法效率的重要因素； 3....Open List 的数据结构也是算法实现的改良点。通常为了从中取出 F 值最小的节点，我们需要遍历整个 Open List，对其排序。...从起点和终点分别发起搜索，一方搜索到另一方的已检查节点时，即找到最佳路线。地图较复杂时，双向搜索可以显著减少寻路过程中检查的节点数量。 5....除了正方形网格地图，A* 算法也能处理其他正多边形镶嵌和复杂甚至不规则多边形镶嵌的地图。其区别在于对邻居的处理和计算； 6. A* 算法并不保证得到的路线是平滑的。

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用 JavaScript 实现寻路算法 —— 编程训练

同学们好，我是来自《技术银河》的三钻。寻路算法练习学习寻路算法有什么好处？...寻路是广度优先搜索算法所有的搜索的算法的思路的非常相似所以在讲广度优先的算法的过程中也可以把深度优先搜索类的都讲一遍搜索是算法里面特别重要，通用型也是特别好的一类算法这里可以帮助大家在算法方面有一定的提升...还有最重要的是通过异步编程的特性，来讲解一些可视化相关的知识通过把算法的步骤可视化后，我们就可以非常直观地看到算法的运转状况寻路问题的定义 !!...启发式寻路（A*）到这里我们已经完成了整个广度优先寻路的算法。但是广搜式寻路是不是最好的寻路方案呢？其实并不是的! 通过各位数学科学家的努力下，他们证明了一件事情。...这种能找到最优路径的启发式寻路，在计算机里面我们叫它做 “A*”。这里面的 A 代表着一种不一定能找到最优路径的启发式寻路。所以 A* 就是 A 寻路的一个特例，是一种可以找到最佳路径的一种算法。

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寻路优化

,使用一些基本的寻路算法(譬如 BFS, Dijkstra 或者 A* 等等)就可以很好的解决寻路问题,但是在另一些游戏中,尤其是在游戏地图比较庞大的情况下,这些基本寻路算法需要耗费大量的时间进行寻路,..."前途"(与目标点距离最短)的节点.A* 算法的寻路方式保证其一定可以找到最优路径. ?...算法执行的更快(但是加速程度不如一些对 A* 进行算法层面优化的方法),另外的,这些方法在某些情况下也并不一定能得到最优的寻路结果,但是对于较空旷(不包含大量阻挡)的游戏地图,这些方法的寻路结果也已经足够好了...分帧寻路.如果你的游戏并不需要在一帧中就获取完整的寻路结果,那么我们就可以使用分帧寻路来优化 A* 算法.我们可以设置一个循环上限,如果 A* 算法在该循环限制内没能完成寻路,我们便暂停当前寻路,并在下一帧继续...类似的, HPA 也并不是在空旷地图中寻路的最佳选择,不过这并不是说 HPA 在空旷地图上的寻路表现糟糕,而是说另一些寻路算法(譬如 JPS)更适用于这种情况.

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寻路算法：找到NPC最好的行走路径

只是找到一条两点之间的有效路径是不够的。理想的寻路算法需要查找所有可能的情况，然后比较出最好的路径。...本文选自《游戏编程算法与技巧》，将从搜索空间，可接受的启发式算法、贪婪最佳优先算法进行探讨搜索空间的表示最简单的寻路算法设计就是将图作为数据结构。一个图包含了多个节点，连接任意邻近的点组成边。...路点的主要缺点是AI 只能在节点和边缘的位置移动。这是因为即使路点组成三角形，也不能保证三角形内部就是可以行走的。通常会有很多不能走的区域，所以寻路算法需要认为不在节点和边缘上的区域都是不可走的。...话虽这么说，但是寻路空间的表示并不完全会影响寻路算法的实现。在本节中的后续例子中，我们会使用正方形格子来简化问题。但是寻路算法仍不关心数据是表示为正方形格子、路点，或是导航网格。...一个理想的路径应该是一开始就往下走，但是这要求一定程度的计划，这是贪婪算法所不具备的。大多数游戏都需要比贪婪最佳优先算法所能提供的更好的寻路。

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A*寻路初探（转载）

要使用A*，你必须包含上面讨论的所有元素－－特定的开启和关闭列表，用F,G和H作路径评价。有很多其他的寻路算法，但他们并不是A*，A*被认为是他们当中最好的。...1，维护开启列表：这是A*寻路算法最重要的组成部分。每次你访问开启列表，你都需要寻找F值最低的方格。有几种不同的方法实现这一点。你可以把路径元素随意保存，当需要寻找F值最低的元素的时候，遍历开启列表。...如果你打算考虑其他单位，希望他们能互相绕过，我建议在寻路算法中忽略其他单位，写一些新的代码作碰撞检测。...然而，在寻路算法中忽略其他对象，意味着你必须编写单独的碰撞检测代码。这因游戏而异，所以我把这个决定权留给你。...在我Blitz版本的代码中，我建立了一个地图预处理器来作这个工作。它也标明了寻路算法可以忽略的死端，这进一步提高了寻路速度。

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寻路（待完成）

用C++实现寻路的几种方法。...地图思前想后我决定用链表来存储地图，也就是用vector按顺序存储地图的节点，由于地图一般是矩形的，知道高度与宽度后我们无需再存储位置信息，每个节点的内容可以是地形高度。...用数组也是可以的，但栈中的数组需要确定大小，动态数组很好，但为了方便删除元素还是用效率低的vector容器吧。...points存储每个节点的高度，target存储目标节点的序号，landing存储登陆点的序号，width与length用于根据序号推算节点位置，height是寻路对象能够跨越的最大高度，track记录路径...那么BFS记录轨迹的方法就是，将邻居节点加入队列时，节点信息要包括本节点，收集从队列中弹出的节点（收集访问过的节点，可以组织成一棵树），当找到终点时，反向寻找出发点。

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