迷路走线算法英文解释翻译、迷路走线算法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 maze-running algorithm
分词翻译:
迷路的英语翻译:
get lost; labyrinth; lose one's way; maverick; straggle; stray; wander
【医】 labyrinth; labyrinthus; maze
走的英语翻译:
go; move; track; walk
【医】 dromo-
线的英语翻译:
clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【医】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【经】 line
算法的英语翻译:
algorithm; arithmetic
【计】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【经】 algorithm
专业解析
迷路走线算法(Maze Routing Algorithm)详解
1. 术语定义与核心概念 (汉英对照释义)
- 迷路 (Mí Lù): 对应英文"Maze",指代复杂、多路径且可能存在障碍的环境。在电子设计自动化(EDA)中,比喻集成电路(IC)或印刷电路板(PCB)上布满元件、导线和禁布区的布线区域。
- 走线 (Zǒu Xiàn): 对应英文"Routing" 或"Wire Routing",指在芯片或电路板的特定层上,根据电气连接要求(网表),避开障碍物(如其他导线、元件引脚、禁布区),为信号寻找并实际绘制物理连接路径的过程。
- 算法 (Suàn Fǎ): 对应英文"Algorithm",指解决特定问题(此处为布线问题)的一系列清晰、有限的步骤或计算规则。
- 迷路走线算法 (Mí Lù Zǒu Xiàn Suàn Fǎ): 即Maze Routing Algorithm。这是一种经典的、基于网格的自动布线算法。其核心思想是将布线区域离散化为网格单元,将布线问题转化为在带有障碍物的网格迷宫中,寻找从起点(Source)到终点(Target/Target)的最短或无冲突路径的问题。
2. 算法原理与工作流程
迷路走线算法主要包含以下步骤:
- 网格化 (Gridding): 将布线区域划分为均匀的二维网格单元。每个单元的状态被标记为:空闲(可布线)、被障碍物占用(不可布线)、或已被路径占用。
- 波前传播 (Wavefront Propagation / Lee Algorithm): 这是最经典的迷宫布线算法(又称Lee算法)。
- 初始化: 将起点标记为距离值
0
。
- 扩散 (Flooding): 从起点开始,向其上下左右四个相邻的空闲网格单元(若存在)扩散,将这些邻居标记为距离值
1
。接着从所有距离值为 1
的单元继续向其空闲邻居扩散,标记为距离值 2
。此过程像水波一样层层向外传播,记录每个空闲单元到达起点所需的最短步数(曼哈顿距离)。
- 目标到达: 当波前传播到达目标单元时停止。目标单元被赋予一个距离值
D
。
- 回溯 (Backtrace): 从目标单元(距离值
D
)开始,回溯查找其相邻单元中距离值为 D-1
的单元,再从这个单元查找距离值为 D-2
的邻居,如此反复,直到回溯到起点(距离值 0
)。这条回溯路径即为从起点到终点的最短路径。
- 路径提取: 将回溯确定的路径单元标记为已占用(布线路径),完成两点间的连接。
3. 特点与应用场景
- 优点:
- 保证找到路径 (若存在): 只要起点和终点之间在网格模型下存在空闲路径,算法一定能找到一条连接路径。
- 保证找到最短路径: 在无障碍物的均匀网格中,找到的是曼哈顿距离最短路径。在有障碍物时,找到的是绕过障碍物的最短路径之一。
- 概念清晰,易于理解实现。
- 缺点:
- 计算和存储开销大: 需要为整个布线区域或搜索范围内的所有网格单元存储距离值,内存消耗大。波前传播是广度优先搜索(BFS),时间复杂度较高,尤其在大规模设计中。
- 路径可能非最优: 在多层布线或考虑电气特性(如延时、串扰)时,仅找几何最短路径可能不够。
- 网格分辨率影响: 网格划分的粗细直接影响布线精度和计算复杂度。
- 主要应用:
- 集成电路 (IC) 布线: 早期和特定场景下的详细布线(Detailed Routing),特别是需要保证连通性的关键网络或局部区域。
- 印刷电路板 (PCB) 布线: 用于解决复杂区域(如高密度引脚区域)的导线逃逸(Escape Routing)或特定网络的布线。
- 路径规划基础: 其思想广泛应用于机器人路径规划、游戏AI寻路等领域。
4. 发展与变种
为克服经典Lee算法的缺点,发展出多种改进和变种:
- *A 搜索算法:** 在波前传播中引入启发式函数(估计到目标的剩余距离),优先探索更可能接近目标的路径,显著提高搜索效率。
- 线探索算法 (Line-Probe / Mikami-Tabuchi Algorithm): 不再逐格传播,而是从起点和目标点发射水平或垂直线段(“探针”),在遇到障碍物时产生拐点并发射新探针,直到探针相交找到路径。减少了内存占用。
- 基于模式的路由 (Pattern Routing): 优先尝试L形、Z形等简单直接的模式,失败后再调用迷宫布线,提高效率。
权威参考来源:
- Lee, C. Y. (1961). "An Algorithm for Path Connections and Its Applications." IRE Transactions on Electronic Computers. EC-10(3): 346–365. (该论文首次系统描述了迷宫布线算法,是奠基性工作。可通过IEEE Xplore等学术数据库获取:
https://ieeexplore.ieee.org/document/5219391
-请注意,此为示例格式,实际访问需通过机构订阅或购买)。
- Wikipedia Contributors. "Maze routing." Wikipedia, The Free Encyclopedia. (提供对迷宫布线算法的概述和变种介绍):
https://en.wikipedia.org/wiki/Maze_routing
。
- Sait, S. M., & Youssef, H. (1999). VLSI Physical Design Automation: Theory and Practice. World Scientific Publishing. (教科书级资源,详细讲解包括迷宫布线在内的各种VLSI物理设计算法)。
- 《电子工程术语手册》. 中国电子学会. (提供“迷路走线算法”、“Maze Routing Algorithm”等术语的标准中英文对照和定义参考)。
网络扩展解释
根据您的提问,“迷路走线算法”可能是一个表述误差,实际应为“寻路算法”(Pathfinding Algorithm)。以下是相关解释:
一、核心概念
寻路算法是用于在图形结构(如地图、网格)中计算两点之间最优路径的算法,广泛应用于游戏开发、机器人导航、交通规划等领域。常见的算法包括:
-
Dijkstra算法
属于广度优先搜索算法,通过遍历所有可能路径逐步扩展搜索范围,最终找到最短路径。适用于权重非负的图结构。
核心步骤:维护“已访问”和“未访问”节点集合,每次从“未访问”节点中选择距离起点最近的节点更新相邻节点距离。
-
*A算法**
在Dijkstra基础上引入启发式函数(如曼哈顿距离、欧几里得距离),优先搜索更接近目标的节点,显著提升效率。
公式表示为:$$f(n) = g(n) + h(n)$$
其中,(g(n))为起点到当前节点的实际代价,(h(n))为当前节点到终点的预估代价。
二、可能混淆的术语
“迷路走线”可能指以下场景中的路径规划:
- 迷宫求解:通过算法在复杂路径中寻找出口(如深度优先搜索)。
- 动态避障:机器人或角色在移动中实时调整路径,避开障碍物。
三、建议
若您需要具体场景的算法(如迷宫、游戏角色移动),可补充说明,我将进一步提供针对性解答。当前回答基于通用寻路算法,更多细节可参考路径规划相关文献或技术文档。
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