什么算法计算地图上从A点到B点的方向?

地图提供商(如谷歌或Yahoo!地图)指示方向?

I mean, they probably have real-world data in some form, certainly including distances but also perhaps things like driving speeds, presence of sidewalks, train schedules, etc. But suppose the data were in a simpler format, say a very large directed graph with edge weights reflecting distances. I want to be able to quickly compute directions from one arbitrary point to another. Sometimes these points will be close together (within one city) while sometimes they will be far apart (cross-country).

Graph algorithms like Dijkstra's algorithm will not work because the graph is enormous. Luckily, heuristic algorithms like A* will probably work. However, our data is very structured, and perhaps some kind of tiered approach might work? (For example, store precomputed directions between certain "key" points far apart, as well as some local directions. Then directions for two far-away points will involve local directions to a key points, global directions to another key point, and then local directions again.)

实践中实际使用的算法是什么?

PS:这个问题的动机是发现在线地图方向的怪癖。与三角形不等式相反，有时谷歌Maps认为X-Z比使用中间点(如X-Y-Z)花费的时间更长，距离更远。但也许他们的行走方向也会优化另一个参数?

pp。这是对三角不等式的另一个违反，这表明(对我来说)他们使用了某种分层方法:X-Z vs X-Y-Z。前者似乎使用了著名的塞瓦斯托波尔大道(Boulevard de Sebastopol)，尽管它有点偏僻。

编辑:这两个例子似乎都不起作用了，但在最初的帖子发布时都起作用了。

当前回答

我已经在路由方面工作了几年，最近由于客户的需求而引起了大量的活动，我发现a *很容易就足够快了;真的没有必要去寻找优化或更复杂的算法。在一个巨大的图上路由不是问题。

但是速度取决于整个路由网络，我指的是在内存中分别表示路由段和节点的有向图。主要的时间开销是创建这个网络所花费的时间。基于一台运行Windows系统的普通笔记本电脑，并在整个西班牙进行路由的一些粗略数字:创建网络所需时间:10-15秒;计算路线所花费的时间:太短而无法测量。

The other important thing is to be able to re-use the network for as many routing calculations as you like. If your algorithm has marked the nodes in some way to record the best route (total cost to current node, and best arc to it) - as it has to in A* - you have to reset or clear out this old information. Rather than going through hundreds of thousands of nodes, it's easier to use a generation number system. Mark each node with the generation number of its data; increment the generation number when you calculate a new route; any node with an older generation number is stale and its information can be ignored.

2012-07-20 13:43:47

其他回答

我有点惊讶这里没有提到Floyd Warshall的算法。这个算法很像Dijkstra算法。它还有一个很好的特性，那就是它允许你计算，只要你想继续允许更多的中间顶点。因此，它自然会很快找到使用州际公路或高速公路的路线。

2009-12-09 00:04:39

像Dijkstra算法这样的图算法将无法工作，因为图是巨大的。

这个论点并不一定成立，因为Dijkstra通常不会查看完整的图，而只是一个非常小的子集(图的互联性越好，这个子集就越小)。

对于行为良好的图，Dijkstra实际上可能表现得相当好。另一方面，通过仔细的参数化，A*总是表现得一样好，甚至更好。您是否已经尝试过它对数据的处理方式?

也就是说，我也很有兴趣听听其他人的经历。当然，像谷歌Map搜索这样的突出例子是特别有趣的。我可以想象类似于有向近邻启发式的东西。

2009-01-10 00:47:11

我对此有了更多的想法:

1)记住地图代表一个实体组织。存储每个交叉口的经纬度。除了目标方向上的点以外，你不需要检查太多。只有当你发现自己受阻时，你才需要超越这一点。如果你储存了大量的高级连接，你就可以进一步限制它们——通常情况下，你永远不会以偏离最终目的地的方式穿过其中任何一个连接。

2)根据有限的连通性将世界划分为一系列区域，定义区域之间的所有连通性点。找出您的源和目标所在的区域，从您的位置到每个连接点的起始和结束区域路由，以及连接点之间的区域映射。(我怀疑后者在很大程度上是事先计算好的。)