迷路走線算法英文解釋翻譯、迷路走線算法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 maze-running algorithm
分詞翻譯:
迷路的英語翻譯:
get lost; labyrinth; lose one's way; maverick; straggle; stray; wander
【醫】 labyrinth; labyrinthus; maze
走的英語翻譯:
go; move; track; walk
【醫】 dromo-
線的英語翻譯:
clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【醫】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【經】 line
算法的英語翻譯:
algorithm; arithmetic
【計】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【經】 algorithm
專業解析
迷路走線算法(Maze Routing Algorithm)詳解
1. 術語定義與核心概念 (漢英對照釋義)
- 迷路 (Mí Lù): 對應英文"Maze",指代複雜、多路徑且可能存在障礙的環境。在電子設計自動化(EDA)中,比喻集成電路(IC)或印刷電路闆(PCB)上布滿元件、導線和禁布區的布線區域。
- 走線 (Zǒu Xiàn): 對應英文"Routing" 或"Wire Routing",指在芯片或電路闆的特定層上,根據電氣連接要求(網表),避開障礙物(如其他導線、元件引腳、禁布區),為信號尋找并實際繪制物理連接路徑的過程。
- 算法 (Suàn Fǎ): 對應英文"Algorithm",指解決特定問題(此處為布線問題)的一系列清晰、有限的步驟或計算規則。
- 迷路走線算法 (Mí Lù Zǒu Xiàn Suàn Fǎ): 即Maze Routing Algorithm。這是一種經典的、基于網格的自動布線算法。其核心思想是将布線區域離散化為網格單元,将布線問題轉化為在帶有障礙物的網格迷宮中,尋找從起點(Source)到終點(Target/Target)的最短或無沖突路徑的問題。
2. 算法原理與工作流程
迷路走線算法主要包含以下步驟:
- 網格化 (Gridding): 将布線區域劃分為均勻的二維網格單元。每個單元的狀态被标記為:空閑(可布線)、被障礙物占用(不可布線)、或已被路徑占用。
- 波前傳播 (Wavefront Propagation / Lee Algorithm): 這是最經典的迷宮布線算法(又稱Lee算法)。
- 初始化: 将起點标記為距離值
0
。
- 擴散 (Flooding): 從起點開始,向其上下左右四個相鄰的空閑網格單元(若存在)擴散,将這些鄰居标記為距離值
1
。接着從所有距離值為 1
的單元繼續向其空閑鄰居擴散,标記為距離值 2
。此過程像水波一樣層層向外傳播,記錄每個空閑單元到達起點所需的最短步數(曼哈頓距離)。
- 目标到達: 當波前傳播到達目标單元時停止。目标單元被賦予一個距離值
D
。
- 回溯 (Backtrace): 從目标單元(距離值
D
)開始,回溯查找其相鄰單元中距離值為 D-1
的單元,再從這個單元查找距離值為 D-2
的鄰居,如此反複,直到回溯到起點(距離值 0
)。這條回溯路徑即為從起點到終點的最短路徑。
- 路徑提取: 将回溯确定的路徑單元标記為已占用(布線路徑),完成兩點間的連接。
3. 特點與應用場景
- 優點:
- 保證找到路徑 (若存在): 隻要起點和終點之間在網格模型下存在空閑路徑,算法一定能找到一條連接路徑。
- 保證找到最短路徑: 在無障礙物的均勻網格中,找到的是曼哈頓距離最短路徑。在有障礙物時,找到的是繞過障礙物的最短路徑之一。
- 概念清晰,易于理解實現。
- 缺點:
- 計算和存儲開銷大: 需要為整個布線區域或搜索範圍内的所有網格單元存儲距離值,内存消耗大。波前傳播是廣度優先搜索(BFS),時間複雜度較高,尤其在大規模設計中。
- 路徑可能非最優: 在多層布線或考慮電氣特性(如延時、串擾)時,僅找幾何最短路徑可能不夠。
- 網格分辨率影響: 網格劃分的粗細直接影響布線精度和計算複雜度。
- 主要應用:
- 集成電路 (IC) 布線: 早期和特定場景下的詳細布線(Detailed Routing),特别是需要保證連通性的關鍵網絡或局部區域。
- 印刷電路闆 (PCB) 布線: 用于解決複雜區域(如高密度引腳區域)的導線逃逸(Escape Routing)或特定網絡的布線。
- 路徑規劃基礎: 其思想廣泛應用于機器人路徑規劃、遊戲AI尋路等領域。
4. 發展與變種
為克服經典Lee算法的缺點,發展出多種改進和變種:
- *A 搜索算法:** 在波前傳播中引入啟發式函數(估計到目标的剩餘距離),優先探索更可能接近目标的路徑,顯著提高搜索效率。
- 線探索算法 (Line-Probe / Mikami-Tabuchi Algorithm): 不再逐格傳播,而是從起點和目标點發射水平或垂直線段(“探針”),在遇到障礙物時産生拐點并發射新探針,直到探針相交找到路徑。減少了内存占用。
- 基于模式的路由 (Pattern Routing): 優先嘗試L形、Z形等簡單直接的模式,失敗後再調用迷宮布線,提高效率。
權威參考來源:
- Lee, C. Y. (1961). "An Algorithm for Path Connections and Its Applications." IRE Transactions on Electronic Computers. EC-10(3): 346–365. (該論文首次系統描述了迷宮布線算法,是奠基性工作。可通過IEEE Xplore等學術數據庫獲取:
https://ieeexplore.ieee.org/document/5219391
-請注意,此為示例格式,實際訪問需通過機構訂閱或購買)。
- Wikipedia Contributors. "Maze routing." Wikipedia, The Free Encyclopedia. (提供對迷宮布線算法的概述和變種介紹):
https://en.wikipedia.org/wiki/Maze_routing
。
- Sait, S. M., & Youssef, H. (1999). VLSI Physical Design Automation: Theory and Practice. World Scientific Publishing. (教科書級資源,詳細講解包括迷宮布線在内的各種VLSI物理設計算法)。
- 《電子工程術語手冊》. 中國電子學會. (提供“迷路走線算法”、“Maze Routing Algorithm”等術語的标準中英文對照和定義參考)。
網絡擴展解釋
根據您的提問,“迷路走線算法”可能是一個表述誤差,實際應為“尋路算法”(Pathfinding Algorithm)。以下是相關解釋:
一、核心概念
尋路算法是用于在圖形結構(如地圖、網格)中計算兩點之間最優路徑的算法,廣泛應用于遊戲開發、機器人導航、交通規劃等領域。常見的算法包括:
-
Dijkstra算法
屬于廣度優先搜索算法,通過遍曆所有可能路徑逐步擴展搜索範圍,最終找到最短路徑。適用于權重非負的圖結構。
核心步驟:維護“已訪問”和“未訪問”節點集合,每次從“未訪問”節點中選擇距離起點最近的節點更新相鄰節點距離。
-
*A算法**
在Dijkstra基礎上引入啟發式函數(如曼哈頓距離、歐幾裡得距離),優先搜索更接近目标的節點,顯著提升效率。
公式表示為:$$f(n) = g(n) + h(n)$$
其中,(g(n))為起點到當前節點的實際代價,(h(n))為當前節點到終點的預估代價。
二、可能混淆的術語
“迷路走線”可能指以下場景中的路徑規劃:
- 迷宮求解:通過算法在複雜路徑中尋找出口(如深度優先搜索)。
- 動态避障:機器人或角色在移動中實時調整路徑,避開障礙物。
三、建議
若您需要具體場景的算法(如迷宮、遊戲角色移動),可補充說明,我将進一步提供針對性解答。當前回答基于通用尋路算法,更多細節可參考路徑規劃相關文獻或技術文檔。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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