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a星算法原理

A星算法是一種啟發式搜尋算法,用於在圖形或網路中尋找兩個節點之間的最短路徑。其核心思想是通過評估每個可能的路徑,以找到從起點到目標節點的最佳路徑。A星算法結合了廣度優先搜尋和最佳優先搜尋的特點,每個節點都有兩個關鍵值:

G值(代價)。表示從起點到當前節點的實際代價,即已經走過的路徑長度。

H值(啟發式值)。表示從當前節點到目標節點的估計代價,即預計還需要走多遠才能達到目標。

A*算法使用代價函式f(n)來評估每個節點的優先權,其中f(n) = g(n) + h(n),其中g(n)表示起始節點到當前節點的實際代價,h(n)表示當前節點到目標節點的啟發式估計代價。A*算法通過不斷擴展具有最小f(n)值的節點,逐步接近目標節點,直到找到最優路徑。

啟發式搜尋中的估價函式為f(n) = g(n) + h(n),其中f(n)是估價函式,g(n)是從起始點到n節點的實際代價,h(n)是從節點n到目標節點最佳路徑的估計代價。A*算法的估價函式可表示為f'(n) = g'(n) + h'(n),其中f'(n)是估價函式,g'(n)是起點到終點的最短路徑值,h'(n)是n到目標的最短路經的啟發值。

A*算法的搜尋範圍大,效率低,但是能得到最優解。如果估價值>實際代價,搜尋範圍小,效率高,但是不能保證得到最優解。