public void DoAlgPrim()
{
StringBuilder message = new StringBuilder();
message.AppendFormat("[date: {0}]\n", DateTime.Now);
message.AppendFormat("file: {0}\n", mainForm.ctlTabControl.SelectedTab.Text);
message.AppendLine("--- Prim Algorithm ---");
Router root;
if (SelectedElements.Count == 1 && (root = SelectedElements[0] as Router) != null)
{
if (Network.CheckNetwork() == 0)
{
message.AppendLine("checking: graph checking ... OK");
if (Network.Areas.Count > 1)
{
message.AppendLine("checking: network is segmented ... YES");
}
else
{
message.AppendLine("checking: network is segmented ... NO");
}
Network.ResetEquipment();
Stopwatch stopWatch = Stopwatch.StartNew();
AlgPrim algPrim = new AlgPrim(root, Network);
stopWatch.Stop();
root.Mark = Marks.Prim;
foreach (Channel channel in Network.Channels)
if (channel.Tree == true)
channel.Pen = new Pen(Color.Black, 4);
message.AppendFormat("root: R{0}\n", root.Number);
message.AppendFormat("area: {0}\n", root.Area.Number);
message.AppendFormat("time: {0:00.000} ms\n", (stopWatch.ElapsedTicks * 1000.0) / Stopwatch.Frequency);
message.AppendFormat("routers count: {0}\n", root.Area.Routers.Count);
}
else
{
message.Append("warning: gaph is not closed!\n" +
"execution is stopped.\n");
}
}
else
{
message.Append("warning: please select one router!\n" +
"execution is stopped.\n");
}
UpdateField();
message.AppendLine("--- End ---");
message.AppendLine();
mainForm.ConsoleWrite(message.ToString());
}
private void DoAlg(Network net, Router root, Double q)
{
// 1 этап. Алгоритм Прима
AlgPrim algPrim = new AlgPrim(root, net);
// 2 этап. Получение первичных сегментов
foreach (Router router in net.Routers)
{
Port port = Deg(router);
if (port != null)
{
Area area = new Area(net.Areas.Count);
area.AddRouter(port.Owner);
if (port.Router.Area == net.MainArea)
area.AddRouter(port.Router);
else
port.Router.Area.AddRouter(router);
net.Areas.Add(area);
}
}
// 3 этап. Получение вторичных сегментов
List<Router> unallocatedRouters;
while ((unallocatedRouters = GetUnallocatedRouters(net.Routers, net.MainArea)).Count > 0 )
{
// список сегментов, к которым могут присоединиться нераспределенные вершины PA
List<Area> potentialAreas = new List<Area>();
// список весов ребер, связывающих вершины с их потенциальными сегментами PW
List<Int32> potentialWeights = new List<Int32>();
foreach (Router router in unallocatedRouters)
{
// количество сегментов с одинаковой величиной связей
Int32 maxConnectValue = 0;
// список сегментов с одинаковой величиной связей ECA
List<Area> equalConnectAreas = new List<Area>();
// список весов ребер, соединяющий вершину с соответствующим сегментом
List<Int32> channelWeights = new List<Int32>();
foreach (Port port in router.ConnectedPorts)
{
if (port.Channel.Tree == true && port.Router.Area != net.MainArea && port.Router.Area.Used == false)
{
Int32 connectCount = ConnectCount(router, port.Router.Area);
if (connectCount == maxConnectValue)
{
// дополнение списка ECA
port.Router.Area.Used = true;
equalConnectAreas.Add(port.Router.Area);
channelWeights.Add(port.Channel.Criterion);
}
else if (connectCount > maxConnectValue)
{
// обновление списка ECA
foreach (Area area in equalConnectAreas)
area.Used = false;
port.Router.Area.Used = true;
maxConnectValue = connectCount;
equalConnectAreas = new List<Area>() { port.Router.Area };
channelWeights = new List<Int32>() { port.Channel.Criterion };
}
}
}
/* выбор оптимального сегмента из соседей вершины */
Area connectedArea = null;
// минимальный вес ребра между сегментом и вершиной
Int32 minConn = Const.INF;
if (equalConnectAreas.Count > 0)
{
for (Int32 i = 0; i < equalConnectAreas.Count; i++ )
{
equalConnectAreas[i].Used = false;
if (channelWeights[i] < minConn)
{
connectedArea = equalConnectAreas[i];
minConn = channelWeights[i];
}
}
}
// добавление сегмента к списку PA
potentialAreas.Add(connectedArea);
// добавление веса ребра к списку PW
potentialWeights.Add(minConn);
/*
* ЗАМЕЧАНИЕ 1:
* индекс добавленного сегмента и веса ребра
* совпадает с индексом текущей нераспределенной вершины
* ЗАМЕЧАНИЕ 2:
* элемент списка PA может быть null
*/
}
/* определение оптимальной пары сегмент - вершина */
Area a = potentialAreas[0];
Router r = unallocatedRouters[0];
Int32 min = potentialWeights[0];
for (Int32 i = 1; i < potentialAreas.Count; i++)
if (potentialWeights[i] < min)
{
min = potentialWeights[i];
a = potentialAreas[i];
r = unallocatedRouters[i];
}
/* добавление вершины к сегменту */
a.AddRouter(r);
}
// 4 этап. Окончательное разбиение
// список неоптимальных сегментов ( Q < optQ )
List<Area> suboptimalAreas;
while ((suboptimalAreas = GetSuboptimalAreas(net.Areas, q)).Count > 0)
{
// список сегментов, которые могут быть объединены с неоптимальными сегментами PA
List<Area> potentialAreas = new List<Area>();
// список весов ребер, связывающих сегменты PW
List<Int32> potentialWeights = new List<Int32>();
foreach (Area area in suboptimalAreas)
{
// количество сегментов с одинаковой величиной связей
Int32 maxConnectValue = 0;
// список сегментов с одинаковой величиной связей ECA
List<Area> equalConnectAreas = new List<Area>();
// список весов ребер, соединяющих сегменты
List<Int32> channelWeights = new List<Int32>();
foreach (Port gateway in area.Gateways)
{
if (gateway.Channel.Tree == true && gateway.Router.Area.Used == false)
{
Int32 connectCount = ConnectCount(area, gateway.Router.Area);
if (connectCount == maxConnectValue)
{
// дополнение списка ECA
gateway.Router.Area.Used = true;
equalConnectAreas.Add(gateway.Router.Area);
channelWeights.Add(gateway.Channel.Criterion);
}
else if (connectCount > maxConnectValue)
{
// обновление списка ECA
foreach (Area ar in equalConnectAreas)
ar.Used = false;
gateway.Router.Area.Used = true;
maxConnectValue = connectCount;
equalConnectAreas = new List<Area>() { gateway.Router.Area };
channelWeights = new List<Int32>() { gateway.Channel.Criterion };
}
}
}
/* выбор оптимального сегмента из соседей текущего */
Area connectedArea = null;
// минимальный вес ребра между сегментами
Int32 minConn = Const.INF;
if (equalConnectAreas.Count > 0)
{
for (Int32 i = 0; i < equalConnectAreas.Count; i++)
{
equalConnectAreas[i].Used = false;
if (channelWeights[i] < minConn)
{
connectedArea = equalConnectAreas[i];
minConn = channelWeights[i];
}
}
}
// добавление сегмента к списку PA
potentialAreas.Add(connectedArea);
// добавление веса ребра к списку PW
potentialWeights.Add(minConn);
/*
* ЗАМЕЧАНИЕ 3:
* индекс добавленного сегмента и веса ребра
* совпадает с индексом текущего неоптимального сегмента
* ЗАМЕЧАНИЕ 4:
* элемент списка PA может быть null
*/
}
/* определение оптимальной пары сегмент - сегмент */
Area a1 = potentialAreas[0];
Area a2 = suboptimalAreas[0];
Int32 min = potentialWeights[0];
for (Int32 i = 1; i < potentialAreas.Count; i++)
if (potentialWeights[i] < min)
{
min = potentialWeights[i];
a1 = potentialAreas[i];
a2 = suboptimalAreas[i];
}
/* объединение сегментов */
a1.Merge(a2);
}
}
