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navGraph

Crear navGraph objeto

Desde R2023a

Descripción

El objeto navGraph es una estructura de datos de gráfico para Navigation Toolbox™ que ayuda a los planificadores basados ​​en búsquedas.

El objeto navGraph le permite crear un gráfico y realizar cálculos en él. El objeto navGraph admite funcionalidades que los algoritmos de búsqueda de gráficos utilizan con frecuencia. Puede implementar fácilmente Dijkstra, A* o variantes usando navGraph.

En teoría de grafos, los estados representan nodos y los enlaces representan aristas. Los estados y enlaces están representados por su índice de fila correspondiente en la tabla. El navGraph es un gráfico dirigido que actualmente admite nombres únicos, sin bucles automáticos en los bordes.

Creación

Sintaxis

graph = navGraph(states,links)

graph = navGraph(___,Name=Value)

graph = navGraph(digraph)

graph = navGraph(stateTable,linkTable)

graph = navGraph(___,Name=Value)

Descripción

graph = navGraph(states,links) crea un objeto navGraph con nodos especificados como una matriz de estados y bordes especificados como una matriz de enlaces (o nodos finales). Las entradas states y links establecen los valores de las propiedades States y Links , respectivamente.

graph = navGraph(___,Name=Value) especifica parámetros adicionales utilizando los argumentos nombre-valor Name y Weight además del argumento de la sintaxis anterior.

graph = navGraph(digraph) crea un objeto navGraph a partir de los datos presentes en el objeto digraph especificado.

graph = navGraph(stateTable,linkTable) crea un objeto navGraph con la tabla de estado y la tabla de enlaces especificadas, que contienen los metadatos para el gráfico. Las entradas stateTable y linkTable establecen el valor de las propiedades States y Links , respectivamente.

graph = navGraph(___,Name=Value) especifica parámetros adicionales utilizando el argumento nombre-valor LinkWeightFcn además de los argumentos de las sintaxis anteriores.

Argumentos de entrada

states — Vectores de estado

matriz

Vectores de estado, especificados como una matriz en la que cada fila representa un vector de estado.

Ejemplo: [9 10 0.42; 10 10 0.92; 7 10 0.65]

Tipos de datos: double

links — Vectores de enlace

matriz

Vectores de enlace, especificados como una matriz en la que cada fila representa un par de ID de estado como un vector fila de dos elementos de números enteros positivos.

Ejemplo: [6 1; 7 7; 6 6]

Tipos de datos: double

digraph — Gráfico dirigido

digraph objeto

Gráfico dirigido, especificado como un objeto digraph . La primera columna debe ser StateVector en la tabla de nodos de objetos digraph .

stateTable — Tabla de estado de nodos del gráfico.

tabla

Tabla de estados de los nodos del gráfico, especificada como una tabla con filas que contienen variables que describen los nodos (estados) del gráfico. La primera columna debe ser StateVector, que representa los vectores de estado del entorno. Opcionalmente, puede incluir otras columnas de metadatos, como una columna Name que representa los nombres de los estados.

Ejemplo: table([9 10 0.42; 10 10 0.92; 7 10 0.65],VariableNames={'StateVector'})

Tipos de datos: table

linkTable — Tabla de enlaces de bordes de gráficos

tabla

Tabla de enlaces de bordes del gráfico, especificada como una tabla con filas que contienen variables que describen los bordes (vínculos) del gráfico. La primera columna debe ser EndStates, que representa los estados de conexión. Opcionalmente, puede incluir otras columnas de metadatos, como una columna Weight que representa los costes de atravesar los enlaces.

Ejemplo: table([6 1; 7 7; 6 6],VariableNames={'EndStates'})

Tipos de datos: table

Argumentos de par nombre-valor

Especifique pares de argumentos opcionales como Name1=Value1,...,NameN=ValueN, donde Name es el nombre del argumento y Value es el valor correspondiente. Los argumentos nombre-valor deben aparecer después de los otros argumentos, pero el orden de los pares no importa.

Ejemplo: LinkWeightFcn=@nav.algs.distanceManhattan

Name — Nombres de estados

vector columna de cadenas | arreglo de celdas de caracteres

Nombres de estado, especificados como un vector columna de caracteres, un vector columna de cadenas o un arreglo de celdas de caracteres. El número de filas debe ser igual al número de estados y el valor de cada fila debe ser único.

Ejemplo: Name=["A"; "B"; "C"]

Ejemplo: Name={'A'; 'B'; 'C'}

Tipos de datos: string | cell

Weight — Pesos de enlace

vector columna numérica

Pesos de enlace, especificados como un vector columna numérico. El número de filas debe ser igual al número de enlaces.

Ejemplo: Weight=[2.22; 24.41; 42.76]

Tipos de datos: single | double

LinkWeightFcn — Función de pesos de enlace

@nav.algs.distanceEuclidean (predeterminado) | @nav.algs.distanceManhattan | @nav.algs.distanceEuclideanSquared | identificador de función

Función de pesos de enlace, especificada como un identificador de función que calcula los pesos de enlace en ausencia del argumento Weight . El argumento LinkWeightFcn establece el valor de la propiedad LinkWeightFcn .

El identificador de función debe ser uno de estos tipos:

1. COST = @(STATE1,STATE2)fcn, donde STATE1 y STATE2 son vectores de estado.

2. COST = @(STATEID1,STATEID2,GRAPHOBJ)fcn, donde STATEID1 y STATEID2 son índices estatales.

STATE1 y STATEID1 pueden tener una sola fila o N filas, mientras que STATE2 y STATEID2 debe tener N filas.

Nota

Para obtener el mejor rendimiento, vectorice el identificador de función.

Ejemplo: LinkWeightFcn=@nav.algs.distanceManhattan

Tipos de datos: function_handle

Propiedades

States — Tabla de estado de nodos del gráfico.

tabla

Esta propiedad o parámetro es de solo lectura.

Tabla de estados de los nodos del gráfico, especificada como una tabla con filas que contienen variables que describen los nodos (estados) del gráfico. La primera columna debe ser StateVector, que representa los vectores de estado del entorno. Opcionalmente, puede incluir otras columnas de metadatos, como una columna Name que representa los nombres de los estados.

Tipos de datos: table

Links — Tabla de enlaces de bordes de gráficos

tabla

Esta propiedad o parámetro es de solo lectura.

Tabla de enlaces de bordes del gráfico, especificada como una tabla con filas que contienen variables que describen los bordes (vínculos) del gráfico. La primera columna debe ser EndStates, que representa los estados de conexión. Opcionalmente, puede incluir otras columnas de metadatos, como una columna Weight que representa los costes de atravesar los enlaces.

Tipos de datos: table

LinkWeightFcn — Función de peso del enlace

@nav.algs.distanceEuclidean (predeterminado) | @nav.algs.distanceManhattan | @nav.algs.distanceEuclideanSquared | identificador de función

Función de peso del enlace, especificada como un identificador de función que calcula el coste de atravesar el enlace.

El identificador de función debe ser uno de estos tipos:

1. COST = @(STATE1,STATE2)fcn, donde STATE1 y STATE2 son vectores de estado.

2. COST = @(STATEID1,STATEID2,GRAPHOBJ)fcn, donde STATEID1 y STATEID2 son índices estatales.

STATE1 y STATEID1 pueden tener una sola fila o N filas, mientras que STATE2 y STATEID2 debe tener N filas.

Nota

Para obtener el mejor rendimiento, vectorice el identificador de función.

Ejemplo: graph.LinkWeightFcn=@nav.algs.distanceManhattan

Tipos de datos: function_handle

Funciones del objeto

findlink	Buscar ID de enlaces
findstate	Encuentra identificaciones de estados
index2state	Encontrar vectores de estado de índices estatales
state2index	Buscar índices para vectores de estado consultados
successors	Encuentre índices y costes estatales sucesivos.
show	Trazar representación gráfica
copy	Crear copia profunda del objeto navGraph

Ejemplos

Crear objeto navGraph con tablas de estado y enlaces

Cargar datos para estados y enlaces.

load navGraphData.mat

Crear tablas de estados y enlaces.

stateTable = table(data.states,data.names,data.numLanes, ...
    VariableNames=["StateVector","Name","Lanes"]);
linkTable = table(data.links,data.linkWt,data.curvature, ...
    VariableNames=["EndStates","Weight","Curvature"]);

Cree un objeto navGraph a partir de las tablas de estado y enlaces.

graphObj = navGraph(stateTable,linkTable);

Cree una copia profunda del objeto navGraph .

graph2 = copy(graphObj)

graph2 = 
  navGraph with properties:

           States: [8x3 table]
            Links: [7x3 table]
    LinkWeightFcn: @nav.algs.distanceEuclidean

Visualice el objeto navGraph .

show(graphObj)

Encuentre los ID de enlace de dos pares de estados. La función devuelve el ID del enlace para el par de estados ["G","A"]. Sin embargo, devuelve 0 como ID de enlace para el par de estados ["C","D"] ya que el enlace no existe en el objeto navGraph .

linkIDS = findlink(navGraphObj,["G","A"; "C","D"])

linkIDS = 2×1

     5
     0

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• Para usar LinkWeightFcn en el flujo de trabajo de generación de código, esta propiedad debe establecerse en un identificador de función durante la creación del objeto.

• DynamicMemoryAllocation="off" no es compatible.

Historial de versiones

Introducido en R2023a

Consulte también

Objetos

• plannerAStar | digraph

Funciones

• findlink | findstate | index2state | state2index | successors | show | copy