Отслеживание тайлов в * поиске

Позвольте запустить интерактивный интерпретатор и посмотреть, что мы можем найти. (Вы не указали название своего класса в вопросе, поэтому я назвал его " Search).

>>> Search().aStar((0,0), (2,2))
Traceback (most recent call last):
  ...
  File "q19128695.py", line 25, in aStar
    openSet.remove(curNode)
KeyError: <__main__.Node instance at 0x104895518>

ОК, первая проблема заключается в том, что эти экземпляры Node не являются самоочевидными. Мы ничего не можем сделать с "экземпляром Node в 0x104895518", поэтому добавьте метод __repr__ в класс Node:

def __repr__(self):
    return 'Node({0.value}, {0.pos}, {0.cost})'.format(self)

и попробуй еще раз:

>>> Search().aStar((0,0), (2,2))
Traceback (most recent call last):
  ...
  File "q19128695.py", line 25, in aStar
    openSet.remove(curNode)
KeyError: Node(East, (1, 2), 3.41421356237)

Хорошо, это более информативно. Позвольте запустить отладчик Python и сделать посмертное:

>>> import pdb
>>> pdb.pm()
> q19128695.py(25)aStar()
-> openSet.remove(curNode)
(Pdb) openSet
set([Node(North, (2, -1), 6.0), Node(East, (2, 2), 4.65028153987), 
     Node(West, (-1, 1), 5.0), Node(North, (0, -1), 5.0),
     Node(South, (1, 3), 6.65028153987), Node(South, (0, 3), 6.0), 
     Node(East, (3, 0), 6.0), Node(West, (-1, 0), 5.0),
     Node(North, (1, -1), 5.0), Node(East, (3, 1), 6.65028153987),
     Node(West, (-1, 2), 6.0)])
(Pdb) closedSet
set([Node(0, (0, 0), 4), Node(South, (2, 1), 3.41421356237),
     Node(East, (1, 1), 3.0), Node(South, (0, 1), 3.0),
     Node(East, (2, 0), 3.0), Node(East, (1, 0), 3.0),
     Node(East, (1, 2), 3.41421356237), Node(South, (0, 2), 3.0)])
(Pdb) curNode
Node(East, (1, 2), 3.41421356237)
(Pdb) curNode in closedSet
True

Итак, узел уже закрыт. Как это могло произойти? Ну, это может произойти, если узел был добавлен в openSet и openHeap дважды. Затем он будет openHeap из openHeap дважды (потому что кучи могут иметь несколько одинаковых элементов), но его можно удалить openSet один раз из openSet. Этот код выглядит следующим образом:

if t not in openSet or cost < t.cost:
    t.parent = curNode
    t.cost = cost
    openSet.add(t)
    heapq.heappush(openHeap, (cost,t))

Первая проблема заключается в том, что вы нажимаете пару (cost, t) даже если у вас возникли проблемы с предоставлением объектов Node __lt__ и __gt__. Вместо этого просто нажмите t на кучу:

heapq.heappush(openHeap, t)

Для этого требуется несколько изменений в другом месте: вместо

openHeap.append((curNode.cost,curNode))
while openSet:
    curNode = heapq.heappop(openHeap)[1]

вам придется писать

openHeap = [curNode]
while openSet:
    curNode = heapq.heappop(openHeap)

Теперь вторая проблема (это моя ошибка - извините) заключается в том, что если t уже находится в openSet мы не должны снова добавлять его в кучу. Вместо этого мы должны повторно использовать:

t_open = t in openSet
if not t_open or cost < t.cost:
    t.parent = curNode
    t.cost = cost
    if t_open:
        heapq.heapify(openHeap)
    else:
        openSet.add(t)
        heapq.heappush(openHeap, t)

Возвращаясь к выводу отладчика, напомните следующее:

(Pdb) curNode
Node(East, (1, 2), 3.41421356237)

То, что 3.41421356237 должно беспокоить вас: не стоит ли всегда стоить целое число? Похоже, расчет стоимости по-прежнему не так. В нем говорится:

    cost = (curNode.cost
            - self.manHatDist(curNode.pos, end) 
            + self.euclidDist(curNode.pos, current)
            + self.manHatDist(t.pos, end))

но эта третья строка должна сказать:

            + self.euclidDist(curNode.pos, t.pos)

Итак, со всеми исправлениями, попробуйте еще раз:

>>> Search().aStar((0,0), (2,2))
['North', 'North', 'East', 'East']

Ответы на комментарии

1. "Как вы назвали Search().aStar(...) от переводчика?" Я запустил интерпретатор и набрал эту строку кода в командной строке интерпретатора. См. Учебник.

2. "Таким образом, евклидово расстояние всегда будет одним". Да, если вы ищете пути в сетке с равномерной стоимостью, то евклидово расстояние между соседями всегда будет одинаковым.

3. "Теперь, когда я думаю об этом, curNode.cost - self.manHatDist(curNode.pos, end) всегда равен нулю". Это не так. В вашей реализации cost поискового узла: (i) стоимость достижения этого узла с самого начала, плюс (ii) допустимая оценка стоимости достижения конца от этого узла. Поэтому, если вы вычтите допустимую оценку, вы должны вернуться к (i) снова.