纯lua脚本搜索算法优化

为了方便后期的热更新需求，项目基本上全部逻辑都使用了纯lua实现，最近遇到一个大地图寻路的算法问题，有两百多个城市的拓扑结构图，寻找最短路径，算法本身没有什么好讲的，A*的广度优先算法，但在lua层照搬A*的实现逻辑，会有极大的性能压力，要求算法本身做些有利于脚本的优化。

优化思路如下：
1.A*需要开放节点列表，关闭节点列表，涉及大量的链表操作，在lua里从表结构里删除和向表结构里添加节点都是非常耗费性能的操作，基本思路是用一个表结构来同时实现开放节点列表和关闭节点列表。local searchNodes = {}
searchNodes[Node2] = 权重  --开放节点
searchNodes[Node3] = false --关闭节点 2.A*查找最优子节点时，需要遍历开放节点列表，选取当前最优扩展节点，通常采取的做法是对开放节点列表做一次排序（也有算法在插入时维护开放节点的有序性），选取最优节点。但对lua而言，排序是很耗性能的操作，并切要求必须维持开放节点列表是一个数组，这样不管删除和插入都会导致数组的后续元素更新，所以采用筛取法来获取最优节点。local function onSearchGood()local cNode = nillocal cStep = 10000000000for cityId,cityStep in pairs(searchNodes) doif cityStep and cStep > cityStep thencNode = cityIdcStep = cityStependendif cNode thensearchNodes[cNode] = falseendreturn cNode
end3.路径缓存，根据以上两步基本能处理节点扩展的问题，剩下的就是当前路径的缓存问题，c++的常规实现是通过一个链表实现，让当前节点指向其父节点，就可以反向根据某个节点推导出其从开始节点到当前节点的路径。最近在参照别的算法实现时，发现一个在脚本中非常巧妙的实现方式，就是用一个字符串巧妙地实现路径缓存的问题。local searchPathes = {}
searchPathes[child] = searchPathes[parent]..">"..child这样通过查找这个searchPathes就可以方便地知道当前节点来源路径 n1>n2>n3... ，通过字符串的分割，就可以获得整个完整的路径。

– 寻找最短路径

function WorldUtils.findPath2(startId,endId)if not startId or not endId thenreturnendlocal path = {}local pathInfo = {}local openPoints = {}local curNation = xxx --当前阵营local cityListInfo = xxx -- 城市附属数据path[startId] = 0pathInfo[startId] = startIdlocal function onSearchNode2(start)if not start thenreturnendlocal cityInfo = _cc_config:getMapCityById(start) --城市联通数据local childs = cityInfo.connect_city -- childsfor _,child in ipairs(childs) dolocal childId = child[1]if childId == endId thenopenPoints = {}pathInfo[childId] = pathInfo[start].." "..childIdreturnendlocal currCityInfo = cityListInfo:getCityBaseInfo(childId)if currCityInfo thenif curNation == currCityInfo.nation thenlocal distance = 1if currCityInfo.state == 2 thendistance = 1000endlocal oldStep = path[childId]local newStep = path[start] + distance -- 之前设置的距离大于新计算出来的距离if not oldStep or oldStep > newStep  thenoldStep = newSteppath[childId] = newSteppathInfo[childId] = pathInfo[start].." "..childIdend if false ~= openPoints[childId] thenopenPoints[childId] = oldStependendendend end local function onSearchGood()  --最优节点local cNode = nillocal cStep = 10000000000for cityId,cityStep in pairs(openPoints) doif cityStep and cStep > cityStep thencNode = cityIdcStep = cityStependendif cNode thenopenPoints[cNode] = falseendreturn cNodeendlocal function onSearchNereast(start)  --扩展节点openPoints[start] = 0while true dolocal city = onSearchGood()if not city thenbreakelseonSearchNode2(city)endendend--local currTime = socket.gettime()onSearchNereast(startId)--dump(socket.gettime() - currTime)if pathInfo[endId] thenreturn string.split(pathInfo[endId]," ")end return nil
end

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