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Inicio/Ingeniería/A* y Dijkstra (rejilla)

A* y Dijkstra (rejilla)

Rejilla 40×28: A*, Dijkstra o búsqueda voraz; heurísticas, 4- y 8-conectividad, paredes y celdas caras; se colorean el conjunto abierto y el cerrado.

Búsqueda

Herramienta de dibujo

120

Plantilla del mapa

Atajos de teclado

  • •Clic y arrastre con la herramienta elegida: paredes, pesos o goma
  • •Use Move S / Move G para mover el inicio y la meta

Magnitudes medidas

nodos expandidos506
abiertos al final9
costo del camino210.00
longitud del camino (nodos)211
¿óptimo?sí

Sobre el modelo

La búsqueda de camino en una rejilla busca una ruta de poco costo del inicio a la meta en un mapa 40×28. Se comparan el algoritmo de Dijkstra (costo uniforme), A* con f = g + h y la búsqueda voraz por el mejor primero, con heurísticas Manhattan / octil / euclidiana y 4- u 8-conectividad. Las paredes y las celdas caras se dibujan a mano; se ve crecer el conjunto abierto y el cerrado. A* es óptimamente eficiente entre los algoritmos óptimos si h es admisible; Dijkstra es el caso h = 0; la voraz sigue solo h y puede ser rápida, pero subóptima. Búsqueda discreta en la rejilla, sin reparación reiterada del camino, sin búsqueda por puntos de salto y sin grafos de visibilidad continuos. Se cambian el algoritmo, la heurística y la conectividad: el dibujo de la expansión y el costo del camino.

Para quién: Algoritmos y planificación de caminos: A*, Dijkstra, heurísticas en una rejilla.

Conceptos clave

  • búsqueda A*
  • algoritmo de Dijkstra
  • heurística
  • conjunto abierto
  • búsqueda de camino en una rejilla
  • heurística admisible

Cómo funciona

En una rejilla 40×28 se busca un camino del inicio a la meta. Dijkstra expande por el costo g, A* por f = g + h, la voraz solo por h. Heurísticas Manhattan, octil y euclidiana; 4- u 8-conectividad. En pantalla, el conjunto abierto y el cerrado y el camino hallado.

Fórmulas principales

A*: f(n) = g(n) + h(n), open := min-heap by f
Manhattan h = |Δr| + |Δc|; Octile h = max + (√2−1)·min

Preguntas frecuentes

¿Cuándo A* garantiza un camino óptimo?
Cuando la heurística nunca sobreestima el costo restante verdadero (es admisible) y, en implementaciones eficientes con h consistente, los empates se tratan bien. Manhattan es admisible en una rejilla uniforme 4-conectada; la octil conviene a los pasos diagonales 8-conectados.
¿En qué se diferencia la búsqueda voraz por el mejor primero de A*?
La voraz abre nodos solo según h e ignora g, así que puede lanzarse a la meta por terreno caro. A* equilibra el costo ya gastado g con la estimación del resto h mediante f = g + h.
¿Para qué mirar el conjunto abierto y el cerrado?
El conjunto abierto es la frontera de candidatos; el cerrado ya se expandió. Su crecimiento muestra qué fracción del mapa explora cada algoritmo antes de fijar el camino.