路径规划之Best-First Search算法

系列文章目录

路径规划之Dijkstra算法

路径规划之Best-First Search算法


路径规划之Best-First Search算法


前言

Best-First Search算法和Dijkstra算法类似,都属于BFS的扩展或改进

一、Best-First Search算法

1.1 起源

Best-First Search算法又称最佳优先搜索算法 ,属于BFS的扩展,最开始人们也尝试过使用DFS来实现路径规划,效果图如下

上图中可以看出,在实际情况中DFS处于不撞南墙不回头 的状态,它找到的路径并不是机器人运行的最优路径;相比之下BFS虽然耗费时间长,代价大,但是可以找到机器人运行的最优路径。

虽然BFS能有效找到最优路径,但是它耗费的代价过大,时间过长,于是在BFS的基础上提出了最佳优先搜索(Best-First Search)。

Best-First Search和Dijkstra不同的地方在于每次选择新的遍历节点时,Dijkstra选择离起点代价最小 的点,而Best-First Search选择离终点代价最小的节点。

1.2 过程

  1. 初始化一个优先队列用于存储已遍历但未找到离终点最短路径的结点,队列开始只有起点;
  2. 遍历当前节点相邻的结点,将它们加入优先队列中,选择其中到终点代价最小的结点作为下一次遍历的结点(该结点从优先队列中踢出,成为已扩展的结点);
  3. 如果相邻的结点中已存在优先队列中,更新它到终点的代价;否则加入优先队列;
  4. 重复2、3步骤直至到达终点。

该算法到终点的代价可以使用欧氏距离或者曼哈顿距离来计算,如图所示

三、简单使用

以下就是Best-First Search算法在一个比较简单的地图中进行路径规划的过程,但该算法在应用中非常容易陷入局部最优解,使用频率远低于Dijkstra算法

相关推荐
小王C语言9 分钟前
【线程概念与控制】:线程封装
jvm·c++·算法
kyle~16 分钟前
工程数学---点云配准卡布施(Kabsch)算法(求解最优旋转矩阵)
线性代数·算法·矩阵
张二娃同学30 分钟前
03_变量常量与输入输出_printf与scanf详解
算法
江南十四行1 小时前
并发编程(一)
java·jvm·算法
z200509301 小时前
今日算法(依旧二叉树)
算法·leetcode·职场和发展
Zxc_2 小时前
《遗传算法:从自然选择到Rastrigin函数优化,手写一个完整的进化求解器》
算法
阿Y加油吧2 小时前
两道经典动态规划题:乘积最大子数组 & 分割等和子集 复盘笔记
笔记·算法·动态规划
三品吉他手会点灯2 小时前
C语言学习笔记 - 33.数据类型 - printf函数的详细用法
c语言·开发语言·笔记·学习·算法
NashSKY3 小时前
PnP 问题:数学描述与 DLT 算法推导
算法·矩阵分解·多视图几何·射影几何
csdn_aspnet3 小时前
C++ Lomuto分区算法(Lomuto Partition Algorithm)
开发语言·c++·算法