/// <summary>
/// Создание пошагового метода ветвей и границ
/// </summary>
/// <param name="graph">орг. граф</param>
public BranchAndBound(Digraph graph)
{
// метод ветвей и границ для указанного графа
Graph = graph;
// переход в следующее состояние
next = IterationState.Start;
// создание пустого маршрута коммивояжера
TsPath = new Digraph.Path(Graph);
if (Graph.CountVertex() == 0)
{
// пустой маршрут
// окончание метода
next = IterationState.Stop;
}
else if (Graph.CountVertex() == 1)
{
// маршрут из одной вершины
TsPath.Append(new Digraph.Edge(0, 0, 0));
// окончание метода
next = IterationState.Stop;
}
else if (Graph.CountVertex() == 2)
{
// маршрут из двух вершин
TsPath.Append(new Digraph.Edge(0, 1, Graph[0, 1]));
TsPath.Append(new Digraph.Edge(1, 0, Graph[1, 0]));
// окончание метода
next = IterationState.Stop;
}
}
/// <summary>
/// Coroutine for iterating the tree. The leaves of each node are returned as we iterate towards the deepest level and then backward.
/// </summary>
/// <param name="rootNode">The node to start from.</param>
/// <returns>The leaf values along the tree.</returns>
public IEnumerator <T2> TreeEnumeratorCoroutine(Tree <T, T2> rootNode)
{
var list = new List <IterationState>
{
new IterationState {
Branch = rootNode, BranchIdx = 0
}
};
while (list.Count > 0)
{
IterationState branch = list[^ 1];
public ActionResult ChangeIterationState(long iterationId, IterationState state)
{
using (var context = new TenantContext(WebSecurity.CurrentUserSubscriptionId))
{
var db = context.Database;
Iteration iteration;
if (!db.Iterations.TryGetById(iterationId, out iteration))
{
//TODO: Log
return Json(false);
}
iteration.State = state;
db.SaveChanges();
return Json(true);
}
}
private static string GetStateQueryValue(IterationState state)
{
switch (state)
{
case IterationState.Opened:
return("opened");
case IterationState.Upcoming:
return("upcoming");
case IterationState.Current:
return("current");
case IterationState.Closed:
return("closed");
case IterationState.All:
return("all");
default:
throw new NotSupportedException($"State {state} is not supported");
}
}
Act[] ReadActs()
{
List <Act> listAct = new List <Act>();
for (int i = 0; i < dgvAct.Rows.Count - 1; i++)
{
DataGridViewRow r = dgvAct.Rows[i];
string mark = (string)(r.Cells["Название"] as DataGridViewCell).Value;
float durMin = 0, durMax = 0, costMin = 0, costMax = 0;
object val = (r.Cells["МинДлительность"] as DataGridViewCell).Value;
if (val != null)
{
durMin = (float)val;
}
val = (r.Cells["МаксДлительность"] as DataGridViewCell).Value;
if (val != null)
{
durMax = (float)val;
}
val = (r.Cells["МинСтоимость"] as DataGridViewCell).Value;
if (val != null)
{
costMin = (float)val;
}
val = (r.Cells["МаксСтоимость"] as DataGridViewCell).Value;
if (val != null)
{
costMax = (float)val;
}
string prev = (string)(r.Cells["ПредРаботы"] as DataGridViewCell).Value;
string[] arrPrev;
if (prev != null)
{
arrPrev = prev.Split(new char[] { ' ', ',' });
}
else
{
arrPrev = new string[] { }
};
listAct.Add(new Act(mark, durMin, durMax, costMin, costMax, arrPrev));
}
return(listAct.ToArray());
}
void Calculate()
{
try
{
lbResult.Items.Clear();
listArrState = new List <IterationState[]>();
Act[] arrAct = ReadActs(), arrActAll = arrAct;
an = new ActNet(arrAct);
an.BuildActNet();
an.SetMaxActCost();
string strAn = an.ToString(), strAnOld = "";
//while (strAn != strAnOld)
{
an.CalcStaticTimeParams();
lbResult.Items.Add(an);
arrAct = an.critPath;
int n = arrAct.Length + 1, m = arrAct.Length + n; // кол. ур. и пер.
ExMatrix mP = new ExMatrix(n, m);
ExMatrix mB = new ExMatrix(n, 1);
ExMatrix mC = new ExMatrix(1, m);
double cCoeff = 0, sumDurMin = 0, sumDurMinB = 0;
for (int i = 0; i < arrAct.Length; i++)
{
mP.Elements[i, i] = 1;
mP.Elements[i, i + arrAct.Length] = 1;
mB.Elements[i, 0] = arrAct[i].durMax - arrAct[i].durMin;
mP.Elements[arrAct.Length, i] = 1; // строка для Sum(dur)
mC.Elements[0, i] = -arrAct[i].b;
sumDurMin += arrAct[i].durMin;
sumDurMinB += arrAct[i].durMin * arrAct[i].b;
cCoeff += arrAct[i].a;
}
mB.Elements[arrAct.Length, 0] = float.Parse(tbTime.Text) - sumDurMin;
mP.Elements[arrAct.Length, m - 1] = 1;
cCoeff -= sumDurMinB;
ExMatrix[] arrMP = new ExMatrix[m];
for (int i = 0; i < arrMP.Length; i++)
{
arrMP[i] = new ExMatrix(n, 1);
}
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < m; j++)
{
arrMP[j].Elements[i, 0] = mP.Elements[i, j];
}
}
for (int i = 0; i < mC.N; i++)
{
mC.Elements[0, i] *= -1;
}
MsMethod method = new MsMethod(arrMP, mB, mC, 0);
int[] arrIndex = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++)
{
arrIndex[i] = arrAct.Length + i;
}
method.SetBasis(arrIndex);
while (method.DoIteration())
{
;
}
listArrState.Add((IterationState[])method.states.ToArray(typeof(IterationState)));
IterationState stateLast = (IterationState)method.states[method.states.Count - 1];
for (int i = 0; i < arrAct.Length; i++)
{
arrAct[i].dur = (float)stateLast.GetVarValue(i) + arrAct[i].durMin;
}
an.CalcStaticTimeParams();
foreach (Act a in arrActAll)
{
if (a.TReserv <= a.durMax - a.dur)
{
a.dur += a.TReserv;
an.ShiftActTime(a.mark, 0);
an.CalcStaticTimeParams();
}
else
{
a.dur = a.durMax;
an.ShiftActTime(a.mark, 0);
an.CalcStaticTimeParams();
}
}
strAnOld = strAn;
strAn = an.ToString();
an = new ActNet(an, true);
lbResult.Items.Add(an);
}
}
catch { }
}
void CalculateOptRes()
{
ArrayList listAn = new ArrayList();
try
{
/*float Treal, Tdir = float.Parse(tbTime.Text);
* ActNet anCur = an;
* float[] arrRes = ReadRes();
* Treal = an.OptimizeTime(arrRes);
* while (Treal <= Tdir)
* {
* Treal = float.MaxValue;
* listAn.Add(anCur);
* float[] arrCrit = anCur.GetCriterions();
* ArrayList listCrit = new ArrayList(arrCrit);
* listCrit.Sort();
* listCrit.Reverse();
* foreach (float crit in listCrit)
* {
* int i;
* for (i = 0; i < arrCrit.Length; i++)
* if (crit == arrCrit[i])
* break;
* float step = (float)dgvRes.Rows[i].Cells["Шаг"].Value;
* anCur = new ActNet(anCur);
* arrRes[i] -= step;
* try
* {
* Treal = anCur.OptimizeTime(arrRes);
* if (Treal > Tdir)
* throw new Exception();
* break;
* }
* catch
* {
* Treal = float.MaxValue;
* arrRes[i] += step;
* }
* }
* }*/
}
catch { }
//ActNet[] arrAn = (ActNet[])listAn.ToArray(typeof(ActNet));
//lbResult.Items.Clear();
//lbResult.Items.AddRange(arrAn);
}
void dgv_CellValueChanged(object sender, DataGridViewCellEventArgs e)
{
Calculate();
if (tc.SelectedTab == tc.TabPages["tpOptRes"])
{
CalculateOptRes();
}
SetBitmaps();
}
void tc_TabIndexChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (tc.SelectedTab == tc.TabPages["tpOptRes"])
{
CalculateOptRes();
}
SetBitmaps();
}
void pictureBox_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
{
if (e.Button == MouseButtons.None)
{
isBmpSizing = false;
return;
}
if (isBmpSizing == false)
{
prevLocation = e.Location;
isBmpSizing = true;
return;
}
int xDelta = e.Location.X - prevLocation.X;
int yDelta = e.Location.Y - prevLocation.Y;
prevLocation = e.Location;
if (e.Button == MouseButtons.Left)
{
xDist += xDelta;
yAmplitude += yDelta;
if (xDist > 100)
{
xDist = 100;
}
if (xDist < 10)
{
xDist = 10;
}
if (yAmplitude > 400)
{
yAmplitude = 400;
}
if (yAmplitude < 10)
{
yAmplitude = 10;
}
}
else if (e.Button == MouseButtons.Right)
{
mult += xDelta * 0.02f;
fontSize += yDelta;
if (mult < 0.5)
{
mult = 0.5f;
}
if (mult > 5)
{
mult = 5;
}
if (fontSize < 4)
{
fontSize = 4;
}
if (fontSize > 25)
{
fontSize = 25;
}
nodeDiam = 20 * fontSize / 9;
}
SetBitmaps();
}
void pbMain_SizeChanged(object sender, EventArgs e)
{
SetBitmaps();
}
void SetBitmaps()
{
try
{
if (tc.SelectedTab == tc.TabPages["tpData"])
{
pbMain.Image = an.GetGraph(yAmplitude, xDist,
mult, nodeDiam, fontSize);
}
else if (tc.SelectedTab == tc.TabPages["tpOptRes"])
{
lbResult_SelectedValueChanged(null, null);
}
}
catch { }
}
void lbResult_SelectedValueChanged(object sender, EventArgs e)
{
try
{
ActNet anSel = (ActNet)lbResult.SelectedItem;
anSel.OptimizeTime(new float[] { });
pbMain.Image = anSel.GetHuntDiagram(pbMain.Width, pbMain.Height);
lbIter.Items.Clear();
foreach (IterationState s in listArrState[lbResult.SelectedIndex - 1])
{
lbIter.Items.Add(string.Format("F = {0}", s.GetFuncValue()));
}
}
catch { }
}
void lbIter_SelectedValueChanged(object sender, EventArgs e)
{
try
{
wb.DocumentText =
listArrState[lbResult.SelectedIndex - 1][lbIter.SelectedIndex].GetSimplexTablePart();
}
catch { }
}
void tbTime_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
Calculate();
}
void saveToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
/*saveFileDialog1.Filter = "Файлы отчетов|*.htm";
* if (saveFileDialog1.ShowDialog() != DialogResult.OK)
* return;
* FileStream fs = new FileStream(saveFileDialog1.FileName, FileMode.Create);
* StreamWriter sw = new StreamWriter(fs, Encoding.Unicode);
* string s = "<P>Задача сетевого планирования проекта с учетом " +
* "нескладируемых ресурсов при минимизации максимальных " +
* "значений потребления ресурсов и ограничениях на сроки " +
* "выполнения проекта и используемые ресурсы.</P>";
* s += "<P><IMG SRC = \"graph.bmp\"></IMG></P>";
* s += "<P>Количество ресурсов: " + nudRes.Value.ToString() + "</P>";
* s += "<P>Минимальное время завершения проекта: " +
* an.OptimizeTime(ReadRes()).ToString() + "</P>";
* s += "<P><IMG SRC = \"huntrestime.bmp\"</IMG></P>";
* for (int i = 0; i < lbResult.Items.Count; i++)
* {
* ActNet anCur = (ActNet)lbResult.Items[i];
* s += "<P>" + anCur.ToString() + "</P>";
* s += "<P><IMG SRC = \"iter" + i.ToString() + ".bmp\"></IMG></P>";
* }
* sw.Write(s);
* sw.Close();
*
* Bitmap bmp;
* bmp = an.GetGraph(yAmplitude, xDist, mult, nodeDiam, fontSize);
* bmp.Save("graph.bmp");
* bmp = an.GetHuntRes(600, 600);
* bmp.Save("huntrestime.bmp");
* for (int i = 0; i < lbResult.Items.Count; i++)
* {
* ActNet anCur = (ActNet)lbResult.Items[i];
* anCur.GetHuntRes(600, 600).Save("iter" + i.ToString() + ".bmp");
* }*/
}
catch { }
}
void exitToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
Close();
}
void aboutToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
MessageBox.Show("Автор: Васильев Д., группа АС-05-1");
}
void exampleToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
tbTime.Text = "10";
dgvAct.Rows.Clear();
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "a", null, 2.0f, 5.0f, 1.0f, 6.0f });
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "b", null, 3.0f, 5.0f, 2.0f, 7.0f });
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "c", "a", 3.0f, 6.0f, 2.0f, 7.0f });
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "d", "b", 2.0f, 6.0f, 3.0f, 5.0f });
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "e", "b", 2.0f, 4.0f, 1.0f, 5.0f });
dgvAct.Rows.Add(new object[] { "f", "d", 1.0f, 5.0f, 1.0f, 6.0f });
Calculate();
SetBitmaps();
}
}
public bool MoveNext()
{
// если текущий индекс не находиться в конце списка
if (index < iterations.Count)
{
// текущее изображения берется из списка уже
// пройденных на итерациях изображений
Current = iterations[index++];
return true;
}
// иначе определение следующего изображения
else
{
// определение действий на текущей итерациии
switch (next)
{
// остановка метода ветвей и границ
case IterationState.Stop:
{
return false;
}
// начало метода ветвей и границ
case IterationState.Start:
{
// иницилизация данных
dsu = new Dsu(Graph.CountVertex());
min = new Branch(float.PositiveInfinity, null);
matrix = new ReductionMatrix(Graph.Adjacency);
parent = new Branch(matrix.Reduce(), null);
tree = new TreeBranch(Graph, parent);
// создание и добавление нового изображения ветвления
Current = Painter.Drawing(tree);
iterations.Add(Current);
// перемещение текущего индекса на конец списка
index = iterations.Count;
// переход в следующее состояние - левое ветвление метода
next = IterationState.LeftBranching;
return true;
}
// левое ветвление метода ветвей и границ
case IterationState.LeftBranching:
{
// определение ребер с нулевой стоимостью
var zeroEdges = new List<Digraph.Edge>();
for (int i = 0; i < matrix.Size; i++)
for (int j = 0; j < matrix.Size; j++)
if (matrix[i, j] == 0)
zeroEdges.Add(new Digraph.Edge(i, j, matrix.MinInRow(i, j) + matrix.MinInColumn(j, i)));
// если нет ребер ветвления - нет маршрута коммивояжера
if (zeroEdges.Count == 0)
{
TsPath = new Digraph.Path(Graph);
// остановка метода ветвей и границ
next = IterationState.Stop;
return false;
}
// определение ребра ветвления - ребра с максимальным штрафом
edge = zeroEdges.OrderByDescending(e => e.Cost).ToList().First();
// создание левого потомка для данного родителя
left = new Branch(parent.LowerBound + edge.Cost,
new Digraph.Edge(-edge.Begin, -edge.End, float.PositiveInfinity));
// добавление в дерево ветвлений
tree.Add(parent, Branch.Direction.Left, left);
// создание и добавление нового изображения ветвления
Current = Painter.Drawing(tree);
iterations.Add(Current);
// перемещение текущего индекса на конец списка
index = iterations.Count;
// переход в следующее состояние - правое ветвление метода
next = IterationState.RightBranching;
return true;
}
// правое ветвление метода
case IterationState.RightBranching:
{
// исключение подмаршрутов для данного ребра
ExcludeSubRoute(matrix, dsu, edge);
// создание правого потомка для данного родителя
right = new Branch(parent.LowerBound + matrix.Reduce(),
new Digraph.Edge(edge.Begin, edge.End, Graph[edge.Begin, edge.End]));
// добавление в дерево ветвлений
tree.Add(parent, Branch.Direction.Right, right);
// создание и добавление нового изображения ветвления
Current = Painter.Drawing(tree);
iterations.Add(Current);
// перемещение текущего индекса на конец списка
index = iterations.Count;
// если размер матрицы достаточно мал
if (matrix.RealSize == 2)
{
// переход в состояние - малый размер матрицы
next = IterationState.LittleMatrix;
return true;
}
// выбор новой родительской вершины из еще не подвергшихся ветвлению
parent = tree.GetNotGoBranches().OrderBy(b => b.LowerBound).ToList().First();
// проверка на нахождения минимального ветвления и остановки
if (min.LowerBound <= parent.LowerBound)
{
// формирование маршрута коммивояжера
TsPath = tree.CreatePathFromBranch(min);
// остановка метода
next = IterationState.Stop;
return false;
}
// корректировка матрицы для данного ветвления и редуцирование
if (parent != right)
{
// новые непересекающиеся множества вершин
dsu = new Dsu(Graph.CountVertex());
// исходная редуцированная матрица
matrix = new ReductionMatrix(Graph.Adjacency);
// получение текущих вершин для данного ветвления
var currentPath = tree.GetEdgesBranching(parent);
// исключение всех подмаршрутов
foreach (var e in currentPath)
ExcludeSubRoute(matrix, dsu, e);
// редуцирование матрицы
matrix.Reduce();
}
// следующая итерация методав ветвей и границ - левое ветвление
next = IterationState.LeftBranching;
return true;
}
// малый рамзер матрицы, включение ребер в маршрут
case IterationState.LittleMatrix:
{
// новый родитель
parent = right;
for (int i = 0; i < matrix.Size && countAdeddEdgeFromMatrix != 1; i++)
for (int j = 0; j < matrix.Size && countAdeddEdgeFromMatrix != 1; j++)
{
if (matrix[i, j] == 0)
{
// исключение данного ребра из матрицы
matrix[i, j] = float.PositiveInfinity;
// создание и добавление правого ветвления к родителю
right = new Branch(parent.LowerBound, new Digraph.Edge(i, j, Graph[i, j]));
tree.Add(parent, Branch.Direction.Right, right);
// новый родитель
parent = right;
// продолжать включать ребра в маршрут на следующей итерации
countAdeddEdgeFromMatrix++;
}
}
// если следующая итерация та же
if (countAdeddEdgeFromMatrix == 1)
{
// создание и добавление нового изображения ветвления
Current = Painter.Drawing(tree);
iterations.Add(Current);
// перемещение текущего индекса на конец списка
index = iterations.Count;
// на следующей итерации будет включено второе ребро
countAdeddEdgeFromMatrix++;
return true;
}
else
// все ребра включены для данной матрицы
countAdeddEdgeFromMatrix = 0;
// иначе проверка на новое минимальное ветвление
if (parent.LowerBound < min.LowerBound)
min = parent;
// создание и добавление нового изображения ветвления
Current = Painter.Drawing(tree);
iterations.Add(Current);
// перемещение текущего индекса на конец списка
index = iterations.Count;
// выбор новой родительской вершины из еще не подвергшихся ветвлению
parent = tree.GetNotGoBranches().OrderBy(b => b.LowerBound).ToList().First();
// проверка на нахождения минимального ветвления и остановки
if (min.LowerBound <= parent.LowerBound)
{
// формирование маршрута коммивояжера
TsPath = tree.CreatePathFromBranch(min);
// остановка метода
next = IterationState.Stop;
return false;
}
// корректировка матрицы для данного ветвления и редуцирование
if (parent != right)
{
// новые непересекающиеся множества вершин
dsu = new Dsu(Graph.CountVertex());
// исходная редуцированная матрица
matrix = new ReductionMatrix(Graph.Adjacency);
// получение текущих вершин для данного ветвления
var currentPath = tree.GetEdgesBranching(parent);
// исключение всех подмаршрутов
foreach (var e in currentPath)
ExcludeSubRoute(matrix, dsu, e);
// редуцирование матрицы
matrix.Reduce();
}
// следующая итерация методав ветвей и границ - левое ветвление
next = IterationState.LeftBranching;
return true;
}
default:
return false;
}
}
}
private ISubGridCellPassesDataSegment LocateNextSubGridSegmentInIteration()
{
ISubGridCellPassesDataSegment result = null;
if (IterationState.SubGrid == null)
{
Log.LogCritical("No sub grid node assigned to iteration state");
return(null);
}
while (IterationState.NextSegment())
{
var segmentInfo = IterationState.Directory.SegmentDirectory[IterationState.Idx];
if (segmentInfo.Segment != null)
{
result = segmentInfo.Segment;
}
// If there is no segment present in the cache then it can't be dirty, so is
// not a candidate to be returned by the iterator
// Similarly if the caller is only interested in segments that are present in the cache,
// we do not need to read it from the persistent store
if (!ReturnDirtyOnly && !ReturnCachedItemsOnly)
{
// This additional check to determine if the segment is defined
// is necessary to check if an earlier thread through this code has
// already allocated the new segment
if (segmentInfo.Segment == null)
{
IterationState.SubGrid.AllocateSegment(segmentInfo);
}
result = segmentInfo.Segment;
if (result == null)
{
throw new TRexSubGridProcessingException("IterationState.SubGrid.Cells.AllocateSegment failed to create a new segment");
}
}
if (result != null)
{
if (!result.Dirty && ReturnDirtyOnly)
{
// The segment is not dirty, and the iterator has been instructed only to return
// dirty segments, so ignore this one
result = null;
continue;
}
if (!result.Dirty && !ReturnCachedItemsOnly &&
(RetrieveAllPasses && !result.HasAllPasses || RetrieveLatestData && !result.HasLatestData))
{
var fsResult = ((IServerSubGridTree)IterationState.SubGrid.Owner).LoadLeafSubGridSegment
(StorageProxyForSubGridSegments,
new SubGridCellAddress(IterationState.SubGrid.OriginX, IterationState.SubGrid.OriginY),
RetrieveLatestData, RetrieveAllPasses,
IterationState.SubGrid,
result);
if (fsResult == FileSystemErrorStatus.OK)
{
// TRex has no separate cache - it is in Ignite
}
else
{
// TRex has no separate cache - it is in Ignite
// Segment failed to be loaded. Multiple messages will have been posted to the log.
// Move to the next item in the iteration
// Specific FS failures indicate corruption in the data store that should preclude further iteration and
// processir of the contents of this sub grid. These conditions result in the sub grid being blacklisted
// and the iterator returning no further information for this subgrid
if (fsResult == FileSystemErrorStatus.GranuleDoesNotExist)
{
SegmentIterationBlackListed = true;
Log.LogWarning($"Black listing segment iteration due to file system failure {fsResult} for sub grid {IterationState.SubGrid.Moniker()}");
}
result = null;
continue;
}
}
}
if (result != null) // We have a candidate to return as the next item in the iteration
{
break;
}
}
return(result);
}
