1_Grassfire Algorithm_宾夕法尼亚大学机器人运动规划专项课程【学习笔记】

最新推荐文章于 2022-10-20 09:51:21 发布

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烧草算法是一种用于寻找网格中两点间最短路径的方法，类似于BFS。它从目标点开始，逐步标记相邻节点，直到到达起点。算法具有完备性，即存在路径则必能找到最短路径，不存在则能发现。计算量与节点数量成线性关系，但随着维度增加，计算需求指数级增长。适用于机器人路径规划等场景。

用0作为距离值标记目标节点，给所有距离目标节点1步的点标上1，距离2的标上2…以此类推，直至抵达起点。
在这里插入图片描述

对于网格中的节点，标上的距离值代表的是从这个点走到目标点的最少步数。会发现这些数字从目标点向外辐射，就像火势蔓延一样，也即GrassFire名称的由来。

实际上，能够实现这种算法主要是依靠建立一个节点网络。每次在算法进行迭代时，就将第一个节点从列表中取出，再将其所有还未访问过的相邻点标记上当前点标记数值加1的值，然后把这个节点加入到这个列表的未尾(也就是作为终点)，下图所示概述了伪代码中的标记算法，这其实就是一个将BFS【Bread First Search】算法应用到图表中的简单例子，而其起点是例子中的终点。

在这里插入图片描述
一旦起点被标记，便可以通过递归地移动到临近单元格而花费最小步数的方式，来构建起抵达目的地的最路径，这一页展示的是一个用这种方法构建的，从起点到终点的路径，注意如果目的地点的两个相邻点含有相同的距离标记值，你可以任意选择。这种情况会在抵达终点的最短路径不是唯一的时候出现。同样也可以通过将这个算法进行逆转，即从起始点开始然后向着终点进行迭代，并且会发现两种方法所规划出来的路径长度将相等。