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寻路迷宫

关于这个模拟实验

这个模拟让学生观看三种寻路算法搜索迷宫的过程。已探索的格子变为蓝色,待探索边界为琥珀色,最终路径发出绿光。学生可以选择 A*、Dijkstra 或 BFS,调整速度,开启或关闭代价较高的泥地,并生成新迷宫。读数显示已探索节点数、路径长度和路径代价。开启泥地时,BFS 找到的路径步数最少,但并非代价最低;而 A* 探索的格子则少得多。它适合用于讲解算法及其权衡的计算机课程。

学生可以探索什么

  • 在迷宫上运行 A*,并记录“已探索节点”“路径长度”和“路径代价”。
  • 将“算法”切换为 Dijkstra,再切换为 BFS,在同一个迷宫上比较三组读数。
  • 关闭“泥地(代价 3)”,看看三条路径的代价是否变得相同。
  • 点击“新迷宫”,预测哪种算法会探索最多的格子。
  • 把“每秒步数”调慢,观察蓝色已探索区域和琥珀色边界的扩大过程。

学习目标

  1. 1比较 BFS、Dijkstra 和 A* 如何探索同一个迷宫。
  2. 2解释最短路径与最低代价路径之间的区别。
  3. 3描述启发式函数如何帮助 A* 探索更少的格子。
  4. 4利用已探索节点的数量来判断算法的效率。

教师常问的问题

是否免费使用?

是的。它是免费的,可在任何现代浏览器中运行,包括白板和平板电脑,无需注册。

为什么 BFS 有时会找到代价更高的路径?

BFS 只计算步数,不考虑地形代价,因此它找到的是步数最少的路线。当穿越泥地的代价更高时,步数最少的路线可能比 Dijkstra 和 A* 找到的路线代价更高。

为什么 A* 探索的格子更少?

A* 加入了到目标的剩余距离估计,这里使用曼哈顿距离。这使它优先选择朝向目标的格子,同时仍能找到代价最低的路径。

我如何使用寻路模拟?

选择“算法”,设置“每秒步数”,并开启或关闭泥地。点击“新迷宫”重新开始,然后比较已探索节点、路径长度和路径代价。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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