A星算法步驟：
1.起點先添加到開啟列表中
2.開啟列表中有節點的話，取出第一個節點，即最小F值的節點
判斷此節點是否是目標點，是則找到了，跳出
根據此節點取得八個方向的節點，求出G，H，F值
判斷每個節點在地圖中是否能通過，不能通過則加入關閉列表中，跳出
判斷每個節點是否在關閉列表中，在則跳出
判斷每個節點是否在開啟列表中，在則更新G值，F值，還更新其父節點；不在則將其添加到開啟列表中，計算G值，H值，F值，添加其節點
3.把此節點從開啟列表中刪除，再添加到關閉列表中
4.把開啟列表中按照F值最小的節點進行排序，最小的F值在第一個
5.重復2，3，4步驟
直到目標點在開啟列表中，即找到了；目標點不在開啟列表中，開啟列表為空，即沒找到

?

//A*算法 ?

public?class?AStar?{ ?

????private?int[][]?map;//地圖(1可通過?0不可通過) ?

????private?List<Node>?openList;//開啟列表 ?

????private?List<Node>?closeList;//關閉列表 ?

????private?final?int?COST_STRAIGHT?=?10;//垂直方向或水平方向移動的路徑評分 ?

????private?final?int?COST_DIAGONAL?=?14;//斜方向移動的路徑評分 ?

????private?int?row;//行 ?

????private?int?column;//列 ?

???? ?

????public?AStar(int[][]?map,int?row,int?column){ ?

????????this.map=map; ?

????????this.row=row; ?

????????this.column=column; ?

????????openList=new?ArrayList<Node>(); ?

????????closeList=new?ArrayList<Node>(); ?

????} ?

???? ?

????//查找坐標（-1：錯誤，0：沒找到，1：找到了） ?

????public?int?search(int?x1,int?y1,int?x2,int?y2){ ?

????????if(x1<0||x1>=row||x2<0||x2>=row||y1<0||y1>=column||y2<0||y2>=column){ ?

????????????return?-1; ?

????????} ?

????????if(map[x1][y1]==0||map[x2][y2]==0){ ?

????????????return?-1; ?

????????} ?

????????Node?sNode=new?Node(x1,y1,null); ?

????????Node?eNode=new?Node(x2,y2,null); ?

????????openList.add(sNode); ?

????????List<Node>?resultList=search(sNode,?eNode); ?

????????if(resultList.size()==0){ ?

????????????return?0; ?

????????} ?

????????for(Node?node:resultList){ ?

????????????map[node.getX()][node.getY()]=-1; ?

????????} ?

????????return?1; ?

????} ?

???? ?

????//查找核心算法 ?

????private?List<Node>?search(Node?sNode,Node?eNode){ ?

????????List<Node>?resultList=new?ArrayList<Node>(); ?

????????boolean?isFind=false; ?

????????Node?node=null; ?

????????while(openList.size()>0){ ?

????????????//取出開啟列表中最低F值，即第一個存儲的值的F為最低的 ?

????????????node=openList.get(0); ?

????????????//判斷是否找到目標點 ?

????????????if(node.getX()==eNode.getX()&&node.getY()==eNode.getY()){ ?

????????????????isFind=true; ?

????????????????break; ?

????????????} ?

????????????//上 ?

????????????if((node.getY()-1)>=0){ ?

????????????????checkPath(node.getX(),node.getY()-1,node,?eNode,?COST_STRAIGHT); ?

????????????} ?

????????????//下 ?

????????????if((node.getY()+1)<column){ ?

????????????????checkPath(node.getX(),node.getY()+1,node,?eNode,?COST_STRAIGHT); ?

????????????} ?

????????????//左 ?

????????????if((node.getX()-1)>=0){ ?

????????????????checkPath(node.getX()-1,node.getY(),node,?eNode,?COST_STRAIGHT); ?

????????????} ?

????????????//右 ?

????????????if((node.getX()+1)<row){ ?

????????????????checkPath(node.getX()+1,node.getY(),node,?eNode,?COST_STRAIGHT); ?

????????????} ?

????????????//左上 ?

????????????if((node.getX()-1)>=0&&(node.getY()-1)>=0){ ?

????????????????checkPath(node.getX()-1,node.getY()-1,node,?eNode,?COST_DIAGONAL); ?

????????????} ?

????????????//左下 ?

????????????if((node.getX()-1)>=0&&(node.getY()+1)<column){ ?

????????????????checkPath(node.getX()-1,node.getY()+1,node,?eNode,?COST_DIAGONAL); ?

????????????} ?

????????????//右上 ?

????????????if((node.getX()+1)<row&&(node.getY()-1)>=0){ ?

????????????????checkPath(node.getX()+1,node.getY()-1,node,?eNode,?COST_DIAGONAL); ?

????????????} ?

????????????//右下 ?

????????????if((node.getX()+1)<row&&(node.getY()+1)<column){ ?

????????????????checkPath(node.getX()+1,node.getY()+1,node,?eNode,?COST_DIAGONAL); ?

????????????} ?

????????????//從開啟列表中刪除 ?

????????????//添加到關閉列表中 ?

????????????closeList.add(openList.remove(0)); ?

????????????//開啟列表中排序，把F值最低的放到最底端 ?

????????????Collections.sort(openList,?new?NodeFComparator()); ?

????????} ?

????????if(isFind){ ?

????????????getPath(resultList,?node); ?

????????} ?

????????return?resultList; ?

????} ?

???? ?

????//查詢此路是否能走通 ?

????private?boolean?checkPath(int?x,int?y,Node?parentNode,Node?eNode,int?cost){ ?

????????Node?node=new?Node(x,?y,?parentNode); ?

????????//查找地圖中是否能通過 ?

????????if(map[x][y]==0){ ?

????????????closeList.add(node); ?

????????????return?false; ?

????????} ?

????????//查找關閉列表中是否存在 ?

????????if(isListContains(closeList,?x,?y)!=-1){ ?

????????????return?false; ?

????????} ?

????????//查找開啟列表中是否存在 ?

????????int?index=-1; ?

????????if((index=isListContains(openList,?x,?y))!=-1){ ?

????????????//G值是否更小，即是否更新G，F值 ?

????????????if((parentNode.getG()+cost)<openList.get(index).getG()){ ?

????????????????node.setParentNode(parentNode); ?

????????????????countG(node,?eNode,?cost); ?

????????????????countF(node); ?

????????????????openList.set(index,?node); ?

????????????} ?

????????}else{ ?

????????????//添加到開啟列表中 ?

????????????node.setParentNode(parentNode); ?

????????????count(node,?eNode,?cost); ?

????????????openList.add(node); ?

????????} ?

????????return?true; ?

????} ?

???? ?

????//集合中是否包含某個元素(-1：沒有找到，否則返回所在的索引) ?

????private?int?isListContains(List<Node>?list,int?x,int?y){ ?

????????for(int?i=0;i<list.size();i++){ ?

????????????Node?node=list.get(i); ?

????????????if(node.getX()==x&&node.getY()==y){ ?

????????????????return?i; ?

????????????} ?

????????} ?

????????return?-1; ?

????} ?

???? ?

????//從終點往返回到起點 ?

????private?void?getPath(List<Node>?resultList,Node?node){ ?

????????if(node.getParentNode()!=null){ ?

????????????getPath(resultList,?node.getParentNode()); ?

????????} ?

????????resultList.add(node); ?

????} ?

???? ?

????//計算G,H,F值 ?

????private?void?count(Node?node,Node?eNode,int?cost){ ?

????????countG(node,?eNode,?cost); ?

????????countH(node,?eNode); ?

????????countF(eNode); ?

????} ?

????//計算G值 ?

????private?void?countG(Node?node,Node?eNode,int?cost){ ?

????????if(node.getParentNode()==null){ ?

????????????node.setG(cost); ?

????????}else{ ?

????????????node.setG(node.getParentNode().getG()+cost); ?

????????} ?

????} ?

????//計算H值 ?

????private?void?countH(Node?node,Node?eNode){ ?

????????node.setF(Math.abs(node.getX()-eNode.getX())+Math.abs(node.getY()-eNode.getY())); ?

????} ?

????//計算F值 ?

????private?void?countF(Node?node){ ?

????????node.setF(node.getG()+node.getF()); ?

????} ?

???? ?

} ?

//節點類 ?

class?Node?{ ?

????private?int?x;//X坐標 ?

????private?int?y;//Y坐標 ?

????private?Node?parentNode;//父類節點 ?

????private?int?g;//當前點到起點的移動耗費 ?

????private?int?h;//當前點到終點的移動耗費，即曼哈頓距離|x1-x2|+|y1-y2|(忽略障礙物) ?

????private?int?f;//f=g+h ?

???? ?

????public?Node(int?x,int?y,Node?parentNode){ ?

????????this.x=x; ?

????????this.y=y; ?

????????this.parentNode=parentNode; ?

????} ?

???? ?

????public?int?getX()?{ ?

????????return?x; ?

????} ?

????public?void?setX(int?x)?{ ?

????????this.x?=?x; ?

????} ?

????public?int?getY()?{ ?

????????return?y; ?

????} ?

????public?void?setY(int?y)?{ ?

????????this.y?=?y; ?

????} ?

????public?Node?getParentNode()?{ ?

????????return?parentNode; ?

????} ?

????public?void?setParentNode(Node?parentNode)?{ ?

????????this.parentNode?=?parentNode; ?

????} ?

????public?int?getG()?{ ?

????????return?g; ?

????} ?

????public?void?setG(int?g)?{ ?

????????this.g?=?g; ?

????} ?

????public?int?getH()?{ ?

????????return?h; ?

????} ?

????public?void?setH(int?h)?{ ?

????????this.h?=?h; ?

????} ?

????public?int?getF()?{ ?

????????return?f; ?

????} ?

????public?void?setF(int?f)?{ ?

????????this.f?=?f; ?

????} ?

} ?

//節點比較類 ?

class?NodeFComparator?implements?Comparator<Node>{ ?

?

????@Override?

????public?int?compare(Node?o1,?Node?o2)?{ ?

????????return?o1.getF()-o2.getF(); ?

????} ?

???? ?

}?

?

轉載于:https://blog.51cto.com/xmmdream/806053

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java版A星算法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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