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寻路

寻路是游戏设计中需要使用到一种功能,那么我们怎么样以一个点作为起始点,快速地寻找到目标点呢?其实寻路的方法不难。一种简单有效的方法就是回溯法。如果我们从一个点出发,那么这个点周围肯定有若干条路,只要有一条路存在,我们就一直走下去,直到发现没有路走为止;要是发现路走不下去了怎么办,那就只好回头了,我们只能从剩下的选项中继续选择一条路,继续尝试。如果很不幸,所有的尝试都结束了,还是没有发现目标节点,那只能说明,我们真的无路可走。

a)首先,我们用矩阵表示地图:其中1表示路,0表示没有路,2表示终点,起始地点为(1,0)

#define MAX_NUMBER_LENGTH 6

static int gPath[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {
    {0 , 0, 0, 0, 1, 1},
    {1,  1, 0, 0, 1, 0},
    {0 , 1, 1, 1, 1, 0},
    {0 , 0, 1, 0, 1, 2},
    {0 , 0, 1, 0, 1, 0},
    {0 , 0, 1, 1, 1, 0}
};

static int gValue[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {0}; /* 记录已走过的路 */

b)其实,我们编写一个判断函数,判断当前节点是否合法

int check_pos_valid(int x, int y)
{
    /* 节点是否出边界 */
    if(x < 0 || x>= MAX_NUMBER_LENGTH || y < 0 || y >= MAX_NUMBER_LENGTH)
        return 0;

    /* 当前节点是否存在路 */
    if(0 == gPath[x][y])
        return 0;

    /* 当前节点是否已经走过 */
    if('#' == gValue[x][y])
        return 0;

    return 1;
}

c)接着,我们编写一个递归的寻找算法即可

int find_path(int x, int y)
{
    if(check_pos_valid(x,y))
    {
        if(2 == gPath[x][y]){
            gValue[x][y] = '#';
            return 1;
        }

        gValue[x][y] = '#';
        if(find_path(x, y-1))
            return 1;

        if(find_path(x-1, y))
            return 1;

        if(find_path(x, y+1))
            return 1;

        if(find_path(x+1, y))
            return 1;
        gValue[x][y] = 0;
        return 0;
    }

    return 0;
}

d)为了验证我们的算法是否正确,可以编写一个打印函数

void print_path()
{
    int outer;
    int inner;

    for(outer = 0; outer < MAX_NUMBER_LENGTH; outer++){
        for(inner = 0; inner < MAX_NUMBER_LENGTH; inner++){
            printf("%c ", gValue[outer][inner]);
        }
        printf("n");
    }
}

e)上面c中所描述的算法只是寻找一条路,那么如果想遍历所有的道路,算法应该怎么修改呢?

void find_path(int x, int y)
{
    if(check_pos_valid(x,y))
    {
        if(2 == gPath[x][y]){
            gValue[x][y] = '#';
            print_path();
            gValue[x][y] = 0;
            return ;
        }

        gValue[x][y] = '#';
        find_path(x, y-1);
        find_path(x-1, y);
        find_path(x, y+1);
        find_path(x+1, y);
        gValue[x][y] = 0;
    }
}

思考题:

上面的题目介绍了寻路的方法,介绍了如何遍历所有的可能路径。当然你可以从这所有的寻找路径中寻找出一条最短的路径。但是朋友们可以思考一下,有没有一种方法,可以一下子寻找到最优的路径呢?


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