我正在尝试在Java中实现基本的RRT(快速探索随机树)算法。我有一个TreeNode类,它保存节点的x和y位置,并在ArrayList中保存它具有的所有子节点。在我的主程序中,我有树的根。如果我想在树中找到最近的邻居,请调用此代码。以根节点为“node”的方式调用该方法,minAbstand为Integer.MAX_VALUE
private void NEAREST_NEIGHBOUR(int xrand, int yrand, TreeNode node, int minAbstand) {
if((Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2))) <= minAbstand){//normal method to find the distance
minAbstand = (int) Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2));
xnearest = node;
}
for(int i = 0; i < node.getNodes().size(); i++){
NEAREST_NEIGHBOUR(xrand, yrand, node.getNodes().get(i), minAbstand);
}
}
我以为我要遍历所有节点并找到距离最小的那个节点。使用NEAREST_NEIGHBOUR方法后,最近的邻居应保存在xnearest中。现在,我通过此方法将新节点添加到最近的节点:
xnearest.addNode(xnew)
。addNode是TreeNode类中的一个方法,该方法调用arraylist.add(node),因此只需将节点添加到ArrayList中即可。在此之后,新节点应该是最近节点的“子节点”。然后一切都从头开始:-创建随机节点,-将最近的节点查找到随机节点,-将随机节点添加到最近的节点,...
但是实际上这不是发生的事情。
在突出显示的区域中,您可以看到它没有选择距离最小的节点。我在那里做错了什么?
整个代码:
private void doRRT(Canvas canvas, PaintEvent e, int K, int deltaT){
for(int i = 0; i < K; i++){
xrand = new TreeNode(new Random().nextInt(canvas.getSize().x * 2) - 500, new Random().nextInt(canvas.getSize().y * 2) - 300);
NEAREST_NEIGHBOUR(xrand.getxPos(), xrand.getyPos(), xstart, Integer.MAX_VALUE);
NEW_STATE(xrand.getxPos(), xrand.getyPos(), deltaT);
e.gc.drawRectangle(xnearest.getxPos() - 1, xnearest.getyPos() - 1, 2, 2);
e.gc.drawLine(xnearest.getxPos(), xnearest.getyPos(), xnew.getxPos(), xnew.getyPos());
}
}
private void NEW_STATE(int xrand, int yrand, int deltaT) {
int nearx = xnearest.getxPos(), neary = xnearest.getyPos();
if(Math.sqrt(Math.pow(nearx - xrand, 2) + Math.pow(neary - yrand, 2)) > deltaT){
float faktor = (float) (Math.sqrt(Math.pow(nearx - xrand, 2) + Math.pow(neary - yrand, 2)) / deltaT);
xnew = new TreeNode((int) (nearx + (xrand - nearx)/ faktor), (int) (neary + (yrand - neary)/ faktor));
} else {
xnew = new TreeNode(xrand, yrand);
}
xnearest.addNode(xnew);
}
private void NEAREST_NEIGHBOUR(int xrand, int yrand, TreeNode node, int minAbstand) {
counter2++;
if((Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2))) < minAbstand){
minAbstand = (int) Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2));
xnearest = node;
}
for(int i = 0; i < node.getNodes().size(); i++){
NEAREST_NEIGHBOUR(xrand, yrand, node.getNodes().get(i), minAbstand);
}
}
和TreeNode类:
TreeNode(int x, int y){
xPos = x;
yPos = y;
nodes = new ArrayList<TreeNode>();
}
public ArrayList<TreeNode> getNodes() {
return nodes;
}
public int getxPos() {
return xPos;
}
public int getyPos() {
return yPos;
}
public void addNode(TreeNode node){
nodes.add(node);
}
解决方案?
这是现在吗?递归真的很棘手
private int NEAREST_NEIGHBOUR(int xrand, int yrand, TreeNode node, int minAbstand) {
if((Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2))) < minAbstand){
minAbstand = (int) Math.sqrt(Math.pow(node.getxPos()-xrand, 2) + Math.pow(node.getyPos()-yrand, 2));
xnearest = node;
}
for(int i = 0; i < node.getNodes().size(); i++){
minAbstand = NEAREST_NEIGHBOUR(xrand, yrand, node.getNodes().get(i), minAbstand);
}
return minAbstand;
}
最佳答案
我必须纠正自己:NEAREST_NEIGHBOUR
方法的逻辑失败。看:
方法开始时,将接收到的minAbstand
与到当前评估节点的距离进行比较。并且,如果它较低,则更新minAbstand
值,以便将搜索条件递归地限制在当前子树中。到目前为止,一切都很好。
但是, sibling 子树呢?我的意思是:当完全浏览了当前子树时,当前方法调用结束,因此将控件返回给调用方法,该方法本身在先前的递归框架中。 但是局部变量的值丢失了(如minAbstand
)。
您需要返回minAbstand
作为NEAREST_NEIGHBOUR
的返回值,并在每次递归调用时对其进行更新。