A*算法是在Dijkstra算法上进行改进,毕竟,我们是知道终点和起点的位置信息的,Dijkstra算法完全是四面八方全都找,然而我们既然已经知道,比方说重点在起点的北方,那么完全可以直接往北方搜索。
所以算法综合了Best-First Search和Dijkstra算法的优点:在进行启发式搜索提高算法效率的同时,可以保证找到一条最优路径(基于评估函数)。
在此算法中,如果以g(n)表示从起点到任意顶点n的实际距离,h(n)表示任意顶点n到目标顶点的估算距离(根据所采用的评估函数的不同而变化),那么A*算法的估算函数为:
- 如果g(n)为0,即只计算任意顶点 n到目标的评估函数 h(n),而不计算起点到顶点n的距离,则算法转化为使用贪心策略的Best-First Search,速度最快,但可能得不出最优解;
- 如果h(n)不高于实际到目标顶点的距离,则一定可以求出最优解,而且h(n)越小,需要计算的节点越多,算法效率越低,常见的评估函数有——欧几里得距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离;
如果h(n)为0,即只需求出起点到任意顶点n的最短路径 g(n),而不计算任何评估函数h(n),则转化为单源最短路径问题,即Dijkstra算法,此时需要计算最多的定点;
4方向用 L1 距离
- 8方向用 L∞ 距离,也就是max
- 任意方向用 L2 距离
heuristic function
这个评估函数,其实就是给搜索算法一个知识,告诉搜索算法往哪个方向比较对。
评估函数有这么几个特性:
- 将每一个节点映射到非负实数 H:nod