递归算法的代码逻辑错误

Code logic error on recursive algorithm

本文关键字：错误 代码 递归算法      更新时间：2023-10-16

我有一个a *算法的结构体，定义为:

typedef struct matriz{
    int g,h,f;
    bool isBarrier, isStart, isEnd;
}matrix;

我用这个结构做了一个矩阵，所有的初始值都是0。

matrix n[8][8];

然后我做了一个算法来计算起始位置到当前位置之间的距离

为此，我使用了递归方法，因为步数将是到达该位置所需的步数，每次计算另一个位置时，步数将增加:

bool checkbounds(int x, int y){
    if(x>=0 && x<=totalsize-1){
        if(y>=0 && y<=totalsize-1) return true;
    }
    return false;
}
bool isGNull(int x, int y){
    if(n[x][y].g==0)return true;
    return false;
}
void countg(int x, int y, int steps){
    if(checkbounds(x-1,y)){
        if(isGNull(x-1,y)){
            n[x-1][y].g=steps;
            countg(x-1,y,steps+1);
        }
    }
    if(checkbounds(x,y-1)){
        if(isGNull(x,y-1)){
            n[x][y-1].g=steps;
            countg(x,y-1,steps+1);
        }
    }
    if(checkbounds(x+1,y)){
        if(isGNull(x+1,y)){
            n[x+1][y].g=steps;
            countg(x+1,y,steps+1);
        }
    }
    if(checkbounds(x,y+1)){
        if(isGNull(x,y+1)){
            n[x][y+1].g=steps;
            countg(x,y+1,steps+1);
        }
    }
}

问题是，当返回递归时，它应该返回到初始步骤值。

预期的结果应该是:

| 5  4  3  2  3  4  5  6 |
| 4  3  2  1  2  3  4  5 |
| 3  2  1  S  1  2  E  6 |
| 4  3  2  1  2  3  4  5 |
| 5  4  3  2  3  4  5  6 |
| 6  5  4  3  4  5  6  7 |
| 7  6  5  4  5  6  7  8 |
| 8  7  6  5  6  7  8  9 |

其中S为起始位置，E为结束位置。

但是我得到的是:

| 5  4  3  2 35 36 53 54 |
| 6 19 20  1 34 37 52 55 |
| 7 18 21  S 33 38  E 56 |
| 8 17 22 31 40 39 50 57 |
| 9 16 23 30 41 48 49 58 |
|10 15 24 29 42 47 60 59 |
|11 14 25 28 43 46 61 64 |
|12 13 26 27 44 45 62 63 |

可能是一些逻辑错误，但我有一些麻烦找到它，有人能帮助我吗?

——编辑用户Elazar对算法的大小进行了一定的改进，但仍然给出与以前相同的结果。

bool checkbounds(int x, int y) {
    return 0 <= x && x < totalsize
        && 0 <= y && y < totalsize;
}
void countg(int _x, int _y, int steps) {
    static int d[] = {-1, 0, 1, 0};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int x = _x+d[i], y = _y+d[3-i];
        if (checkbounds(x,y) && n[x][y].g==0) {
            n[x][y].g=steps;
            countg(x,y,steps+1);
        }
    }
}

提前感谢。

你的递归算法会先向上，然后向左，然后向下，然后向右，标记它走过的距离。再看一下这些数字，你可以看到它的路线。

| 5 <4 <3 <2 35 36 53 54 |
  v        ^
| 6 19>20  1 34 37 52 55 |
  v  ^  v  ^
| 7 18 21  S 33 38  E 56 |
  v  ^  v
| 8 17 22 31 40 39 50 57 |
  v  ^  v
| 9 16 23 30 41 48 49 58 |
  v  ^  v
|10 15 24 29 42 47 60 59 |
  v  ^  v
|11 14 25 28 43 46 61 64 |
  v  ^  v
|12>13 26>27 44 45 62 63 |

然后，当它最终到达右下角时，它展开堆栈并且不再继续，因为所有内容都有一个数字。这被称为深度优先搜索。

最简单的改变是改变你的算法实际工作将是检查当前的steps是否比以前的steps短，而不是如果以前的steps是"空"。但用patashu的话来说，"这将是非常低效的"。

这个算法甚至都不接近A*，而且很难看出它是如何变成A*的。A*是广度优先搜索，需要以交错的方式执行多条路径。我强烈建议你从头开始。

不是答案，但它刺痛了我的眼睛:

bool checkbounds(int x, int y) {
    return 0 <= x && x < totalsize
        && 0 <= y && y < totalsize;
}
void countg(int _x, int _y, int steps) {
    static int d[] = {-1, 0, 1, 0};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int x = _x+d[i], y = _y+d[3-i];
        if (checkbounds(x,y) && n[x][y].g==0) {
            n[x][y].g=steps;
            countg(x,y,steps+1);
        }
    }
}

你正在做深度优先而不是广度优先的搜索(注意它需要从1到64的一个长路径，然后从不尝试其他任何东西)递归搜索。这意味着你沿着第一条路径走，尝试每一个细胞，然后在这之后你尝试下一个方向从第一个细胞开始，然后一个细胞，一个细胞…开始单元格，每次你找不到其他地方去。

在我看来，这并不适合递归编码。相反，您应该保留所有尚未检查其邻居的单元格的数据结构(在a *术语中称为开集)并连续

1)检查是否有东西在开放集合中(否则你就完成了)

2)否则选择最佳路径的最佳候选(迄今为止最低成本+最低允许启发式，如果使用一个)并检查它的所有邻居-您从中创建或改进的每条路径，添加到开放集

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