2D航路點尋路：WP的組合從curLocation到targetLocation

Question

請花一點時間了解我的情況。 如果無法理解，請在評論中告訴我。

我有一個Waypoint的ArrayList。 這些路標沒有任何順序。 一個航點具有以下屬性：
{int type, float z, float y, float x, float rotation}

這適用於3維世界，但是由於我的尋路不應關注高度（因此將世界視為2維世界），因此y值將被忽略。 輪換對於這個問題並不重要。

• 在這個二維世界中，x代表x軸，z代表y軸。
• 如果x增加，則世界上的物體向東移動。 如果x減小，則世界上的物體向西移動。
• 如果z增加，則世界上的物體向北移動。 如果z減小，則世界上的物體向南移動。

因此，這些“新”航路點可以簡化為： waypoint = {float x, float y} 。

現在，這些航路點代表對象的X軸（x）和Y軸（z）位置。 此外，還有一個當前位置： curLocation = {float x, float y}和一個目標位置： tarLocation = {float x, float y} 。

這就是我想要得到的：
在以下嚴格條件下，將從curLocation到tarLocation所有航路點組合（aka：路徑或路線） ：

1. 每個航路點之間的距離不得大於(float) maxInbetweenDistance 。 這包括從curLocation到第一個航點的初始距離以及從最后一個航點到tarLocation的距離。 如果不可能有這樣的航點組合，則應返回null。
2. 如果在maxInbetweenDistance中發現一個通向目標航路點的航路點有多個航路點，則應選擇最接近的航路點（更好的做法是，如果稍微遠一點的替代航路點會導致距離更長的新路徑，回來）。
3. 返回的航點組合（路徑）的順序應從最短路徑（最小距離）到最長路徑（最大距離）

最后，請考慮以下幾點：

1. 這是我唯一需要明智地進行AI /尋路的事情，這就是為什么我不希望使用完整的尋路或AI框架的原因。 我相信一個功能應該能夠解決上述問題。
2. 如果返回所有可能的航路點組合會導致過多的開銷，則可以指定最大數量的組合（但仍從最遠到最遠排序）也可以。 例如。 5條最接近的路徑。

我將如何實現？ 任何反饋表示贊賞。

Answer 1

如果您的航路點具有連通性，則應查看Dijkstra的最短路徑算法。 Google的第一批熱門歌曲甚至列出了Java的實現。 （我不能從帖子中得知連通性是否已知，但是它確實包含“ graph-algorithm”標記，因此我假設是這樣）。 顧名思義，此方法為您提供了兩個節點之間的最短路徑。

您的約束具有挑戰性，在這些約束下需要所有可能的路徑組合。 再次-假設存在連接-您的節點鄰接矩陣可以強制執行您的maxInbetweenDistance規則。 同樣，您可以使用此矩陣獲得“次優”解決方案。 知道最佳路徑后，您可以將該路徑（或其元素）標記為不可用，然后重新運行Dijkstra的算法。 通過重復此過程，您可以獲得一組越來越次優的路徑。

按照慣例：在大多數計算幾何問題中，Z為高度，水平面由XY軸形成。

Answer 2

我認為您的解決方案是從Dijkstra的算法開始，首先找到最短的路徑。 您可以將航路點視為一個連接圖，如果節點在xy平面中足夠靠近，則可以在其中連接節點，然后應用Dijkstra（在線有很多示例代碼清單）。

現在，您具有了從頭到尾遍歷圖形的最短路徑，該路徑將由圖形的N條邊組成。

接下來，您需要創建N個新圖形，每個圖形都與第一個圖形相同，但最短路徑的一部分未連接。 在這些修改后的圖上查找從頭到尾的最短路徑。 現在，您可以按長度對N + 1條路線進行排序。

重復此過程，直到找到滿足您需求的足夠路徑，或者沒有剩余的未排序路徑為止。

我還沒有發現這種技術的名稱，但它被描述為一個修改的Dijkstra 這里 。

Answer 3

最容易實現的方法可能是創建路徑的ArrayList，這又將是包含所有可能路徑的路點的ArrayList，然后使用遞歸函數返回每個路徑是否有效（給定起點和終點）值和最大距離，如果路徑無效，請從列表中將其刪除。 下一步將通過剩下的每條路徑，並將它們從最短的總距離到最短的順序排序。 這將是獲取所需內容的蠻力方法，因此效率最低。 今晚回到家時，我會重新發布是否有人已經用Java進行此操作的更有效方法。

編輯：如果蠻力方法太多，則必須以某種方式對航點列表進行排序，最好的方法可能是最初根據距起點的距離對它們進行排序。