Lua (trAInsported): 尝试实现 Wavefront 算法,但不起作用

我正在尝试实现 Wavefront 算法,并且我的函数存在问题,它可以产生具有特定梯度的地图。

我尝试了下面的代码的几个不同版本,但它们都没有起作用。

算法的起始点(目标)在运行之前被设置为 1,然后从该点开始每个邻居的梯度应该增加(类似于每个 Wavefront 算法),如果梯度尚未被修改。

“originX”和“originY”是算法应该开始的目标。 “mapMatrix”是一个全局变量

“mapMatrix”的布局如下:

0 0 0 0 0 0 0
0 0 N 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 N 0 0 N 0 N
N N 0 0 N 0 0
0 0 0 0 0 0 0

(0 代表轨道,N(nil)代表障碍物)

期望的输出示例:

7 6 5 4 3 4 5
6 5 N 3 2 3 4
5 4 3 2 1 2 3
6 5 4 3 2 3 3
7 N 5 4 N 4 N
N N 6 5 N 5 6
9 8 7 6 7 6 7

使用以下代码如下:

function pathFinder(originX, originY)
    northDir = originY - 1
    eastDir = originX + 1
    southDir = originY + 1
    westDir = originX - 1

    if northDir > 0 and mapMatrix[originX][northDir] == 0 then
        mapMatrix[originX][northDir] = mapMatrix[originX][originY] + 1
        pathFinder(originX, northDir)

    end
    if eastDir <= 7 and mapMatrix[eastDir][originY] == 0 then
        mapMatrix[eastDir][originY] = mapMatrix[originX][originY] + 1
        pathFinder(eastDir, originY)

    end
    if southDir <= 7 and mapMatrix[originX][southDir] == 0 then
        mapMatrix[originX][southDir] = mapMatrix[originX][originY] + 1
        pathFinder(originX, southDir)

    end
    if westDir > 0 and mapMatrix[westDir][originY] == 0 then
        mapMatrix[westDir][originY] = mapMatrix[originX][originY] + 1
        pathFinder(westDir, originY)
    end
end

使用上面的代码,我得到了以下‘mapMatrix’:

0 0 0 0 3 4 5
0 0 N 0 2 10 6
0 0 0 0 1 9 7
0 0 0 0 0 0 8
0 N 0 0 N 0 N
N N 0 0 N 0 0
0 0 0 0 0 0 0

如果我切换 if 语句的顺序,它还会产生‘mapMatrix’的不同版本

在将“northDir”等声明为“local”之后,输出如下:EDIT

33 24 23 22 3 4 5
32 25 N 21 2 11 6
31 26 27 20 1 10 7
30 29 28 19 20 9 8
31 N 29 18 N 10 N
N N 30 17 N 11 12
33 32 31 16 15 14 13

如果需要更多的代码或信息,我很乐意提供帮助。

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用户7743932
用户7743932

你的代码完全错了。因为pathFinder在第一个检查中被递归调用,它将沿着那个方向一直走,直到出现任何障碍,然后转向下一个方向,依此类推。


BFS其实是一个相当简单的算法。可以在一个队列上简单地实现迭代而无需递归,具体如下:

1.将初始节点放入队列中; 2.从队列中弹出第一个节点并处理; 3.将未处理的相邻节点推到队列的末尾; 4.如果队列不为空,则转到步骤2。

在Lua中,可以使用约二至三十行代码来实现矩形矩阵:

function gradient(matrix, originX, originY)
    -- 创建队列并将原始位置和初始值放入队列中。
    local queue = { { originX, originY, 1 } }

    repeat
        -- 从队列中弹出第一个位置和值。
        local x, y, value = unpack(table.remove(queue, 1))

        -- 在矩阵中标记此位置。
        matrix[y][x] = value

        -- 检查顶部的位置。
        if y > 1 and matrix[y - 1][x] == 0 then
            -- 如果它还没有被处理过,则将其推到队列中。
            table.insert(queue, { x, y - 1, value + 1 })
        end

        -- 检查左侧的位置。
        if x > 1 and matrix[y][x - 1] == 0 then
            table.insert(queue, { x - 1, y, value + 1 })
        end

        -- 检查底部的位置。
        if y < #matrix and matrix[y + 1][x] == 0 then
            table.insert(queue, { x, y + 1, value + 1 })
        end

        -- 检查右侧的位置。
        if x < #matrix[y] and matrix[y][x + 1] == 0 then
            table.insert(queue, { x + 1, y, value + 1 })
        end

    -- 重复此过程,直到队列为空。
    until #queue == 0
end

-- 只是帮助打印矩阵的函数。
function printMatrix(matrix)
    for _, row in pairs(matrix) do
        for _, value in pairs(row) do
            io.write(string.format("%2s", value))
        end
        io.write('\n')
    end
end

local mapMatrix = {
    {   0,   0,   0, 0,   0, 0,   0, },
    {   0,   0, 'N', 0,   0, 0,   0, },
    {   0,   0,   0, 0,   0, 0,   0, },
    {   0,   0,   0, 0,   0, 0,   0, },
    {   0, 'N',   0, 0, 'N', 0, 'N', },
    { 'N', 'N',   0, 0, 'N', 0,   0, },
    {   0,   0,   0, 0,   0, 0,   0, },
}

gradient(mapMatrix, 5, 3)
printMatrix(mapMatrix)

--[[
Produces:
 7 6 5 4 3 4 5
 6 5 N 3 2 3 4
 5 4 3 2 1 2 3
 6 5 4 3 2 3 4
 7 N 5 4 N 4 N
 N N 6 5 N 5 6
 9 8 7 6 7 6 7
]]

这是一个完整的脚本,在控制台中可以运行。


但是,虽然这段代码很简单,但并不是很高效。每次从队列中删除第一个项目都会导致重新索引余下的项目。在生产代码中,应该使用链表或类似的东西来实现队列。

2019-11-14 16:46:27