/// <summary>
/// Método para montar o grafo
/// </summary>
/// <param name="caminhoArquivo">Caminho do arquivo</param>
/// <returns>Um grafo preenchido de acordo com o arquivo</returns>
public static Grafo MontaGrafo(string caminhoArquivo)
{
Grafo grafo = new Grafo();
int indice = 0;
string[] linhas = System.IO.File.ReadAllLines(caminhoArquivo);
string linha = linhas[1];
linha = linha.Remove(linha.Length - 1).Replace(" ", ",");
string[] linhaSplit = linha.Split(',');
//adiciona todos os vertices ao grafo
foreach (var item in linhaSplit)
{
grafo.Vertices.Add(new Vertice { Nome = item });
}
linha = linhas[2].Remove(linhas[2].Length - 1).Trim();
grafo.Direcionado = linha.Equals("true");
linha = linhas[3].Remove(linhas[3].Length - 1).Trim();
grafo.Peso = linha.Equals("true");
for (int i = 6; i < linhas.Length; i++)
{
if (String.IsNullOrEmpty(linhas[i]))
{
indice = i;
break;
}
linhaSplit = linhas[i].Replace(",", "").Replace(";", "").Replace(" ", ",").Split(',');
//adiciona todas as arestas ao grafo
grafo.Arestas.Add(new Aresta
{
VerticeOrigem = grafo.Vertices.First(x => x.Nome == linhaSplit[0]),
VerticeDestino = grafo.Vertices.First(x => x.Nome == linhaSplit[1]),
Peso = Convert.ToDouble(linhaSplit[2])
});
}
//adiciona as arestas saindo e chegando para cada vertice do grafo
foreach (var aresta in grafo.Arestas)
{
foreach (var vertice in grafo.Vertices)
{
if (aresta.VerticeOrigem == vertice)
{
vertice.ArestasSaindo.Add(aresta);
}
else if (aresta.VerticeDestino == vertice)
{
vertice.ArestasChegando.Add(aresta);
}
}
}
List<Vertice> lsVerticesComando;
Vertice verticeComando;
for (int i = indice; i < linhas.Length; i++)
{
if (!string.IsNullOrEmpty(linhas[i]) && !linhas[i].Equals("COMANDOS"))
{
string[] linhaComando = linhas[i].Replace(";", "").Replace(" ", ",").Split(',');
string nomeComando = linhaComando[0];
lsVerticesComando = new List<Vertice>();
for (int j = 1; j < linhaComando.Length; j++)
{
verticeComando = grafo.Vertices.First(x => x.Nome == linhaComando[j]);
lsVerticesComando.Add(verticeComando);
}
grafo.Comandos.Add(new Comando { Nome = nomeComando, Vertices = lsVerticesComando });
}
}
return grafo;
}
/// <summary>
/// Metodo para calcular o menor caminho de um vertice a outro
/// </summary>
/// <param name="grafo">Grafo ao qual sera feito a busca</param>
/// <param name="vOrigem">Vertice de onde se inicia o calculo</param>
/// <param name="vDestino">vertice de destino</param>
/// <returns>Resposta, contém um titulo, o caminho percorrido no grafo e o custo da rota</returns>
public Resposta MenorCaminho(Grafo grafo, Vertice vOrigem, Vertice vDestino)
{
List<Vertice> naoVisitados;
Dictionary<Vertice, double> distancias = new Dictionary<Vertice, double>();
var anteriores = new Dictionary<string, string>();
Vertice vAtual = vOrigem;
foreach (var vertice in grafo.Vertices)
{
if (vertice == vOrigem)
{
distancias.Add(vertice, 0.0);
}
else
{
distancias.Add(vertice, double.MaxValue);
}
}
naoVisitados = grafo.Vertices;
do
{
double pesoVerticeAtual = distancias[vAtual];
foreach (var aresta in vAtual.ArestasSaindo)
{
double pesoAresta = distancias[aresta.VerticeDestino];
double pesoTotal = pesoVerticeAtual + aresta.Peso;
if (pesoTotal < pesoAresta)
{
distancias[aresta.VerticeDestino] = pesoTotal;
if (anteriores.ContainsKey(aresta.VerticeDestino.Nome))
{
anteriores[aresta.VerticeDestino.Nome] = vAtual.Nome;
}
else
{
anteriores.Add(aresta.VerticeDestino.Nome, vAtual.Nome);
}
}
}
List<Aresta> lsAresta = vAtual.ArestasSaindo;
naoVisitados.Remove(vAtual);
double menorValor = double.MaxValue;
foreach (var aresta in lsAresta)
{
if (aresta.Peso < menorValor && naoVisitados.Contains(aresta.VerticeDestino))
{
menorValor = aresta.Peso;
vAtual = aresta.VerticeDestino;
}
}
} while (naoVisitados.Count > 0);
Resposta resposta = new Resposta();
string linha = "";
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = string.Format("MENOR CAMINHO {0} {1}", vOrigem.Nome, vDestino.Nome) });
string anterior = vDestino.Nome;
linha += " " + anterior;
do
{
anterior = anteriores[anterior];
linha += " " + anterior;
} while (!anterior.Equals(vOrigem.Nome));
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = InverterString(linha) });
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = distancias[vDestino].ToString() });
return resposta;
}
/// <summary>
/// Método para fazer busca em profundidade no grafo
/// </summary>
/// <param name="grafo">Grafo no qual sera feito a busca</param>
/// <param name="vOrigem">vertice de origem</param>
/// <param name="vDestino">vertice a ser encontrado no grafo</param>
/// <returns>Resposta, contém um tirulo e o caminho percorrido no grafo até encontrar o destino</returns>
public Resposta BuscaEmProfundidade(Grafo grafo, Vertice vOrigem, Vertice vDestino)
{
List<Vertice> visitados = new List<Vertice>();
Stack<Vertice> fronteira = new Stack<Vertice>();
Vertice vAtual = grafo.Vertices.First(x => x.Nome == vOrigem.Nome);
Resposta resposta = new Resposta();
Linha linhaResposta;
string linha;
try
{
if (vAtual != null)
{
resposta.Titulo = String.Format("PROFUNDIDADE {0} {1}:", vOrigem.Nome, vDestino.Nome);
linhaResposta = new Linha { TextoLinha = vAtual.Nome };
resposta.Linhas.Add(linhaResposta);
while (true)
{
if (!(vAtual == vDestino))
{
foreach (var aresta in vAtual.ArestasSaindo.OrderByDescending(x => x.VerticeDestino.Nome))
{
fronteira.Push(aresta.VerticeDestino);
}
visitados.Add(vAtual);
//pega o proximo vertice não visitado na fronteira
for (int i = 0; i < fronteira.Count - 1; i++)
{
vAtual = fronteira.Peek();
if (visitados.Contains(vAtual))
{
vAtual = fronteira.Pop();
continue;
}
break;
}
linha = "";
foreach (var vertice in fronteira)
{
if (!visitados.Contains(vertice))
{
linha += " " + vertice.Nome;
}
}
if (!string.IsNullOrEmpty(linha))
{
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = linha });
}
}
else
{
return resposta;
}
}
}
else
{
return null;
}
}
catch (Exception)
{
throw;
}
}
/// <summary>
/// Método para calcular a distancia de uma rota no grafo
/// </summary>
/// <param name="grafo">Grafo no qual será calculado a rota</param>
/// <param name="rota">rota a ser calculada</param>
/// <returns>Resposta, contém um titulo e o custo da rota</returns>
public Resposta CalculaDistancia(Grafo grafo, List<Vertice> rota)
{
if (grafo.Peso)
{
Resposta resposta = new Resposta();
string linhaResp = "DISTANCIA:";
foreach (var vertice in rota)
{
linhaResp += " " + vertice.Nome;
}
resposta.Titulo = linhaResp;
Double resultado = 0.0;
Aresta aresta;
for (int i = 0; i < rota.Count; i++)
{
if (i != rota.Count - 1)
{
aresta = rota[i].ArestasSaindo.FirstOrDefault(x => x.VerticeDestino == rota[i + 1]);
if (aresta != null)
{
resultado += aresta.Peso;
}
}
}
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = resultado.ToString() });
return resposta;
}
return null;
}
/// <summary>
/// Método para fazer a busca em largura
/// </summary>
/// <param name="grafo">Grafo no qual será feito a busca</param>
/// <param name="vAtual">vertice de onde se inicia a busca</param>
/// <param name="vDestino">vertice a ser encontrado no grafo</param>
/// <returns>Resposta, contem um titulo e o caminho percorrido até encontrar o vertice</returns>
public Resposta BuscaEmLargura(Grafo grafo, Vertice vOrigem, Vertice vDestino)
{
List<Vertice> fronteira = new List<Vertice>();
List<Vertice> visitados = new List<Vertice>();
Vertice vAtual = grafo.Vertices.First(x => x.Nome == vOrigem.Nome);
Resposta resposta = new Resposta();
Linha linhaResposta;
string linha;
try
{
resposta.Titulo = String.Format("LARGURA {0} {1}:", vOrigem.Nome, vDestino.Nome);
linhaResposta = new Linha { TextoLinha = vAtual.Nome };
resposta.Linhas.Add(linhaResposta);
while (true)
{
if (vAtual != null)
{
if (!(vAtual == vDestino))
{
//adiciona todos os destinos do vertice atual a fronteira
foreach (var aresta in vAtual.ArestasSaindo.OrderBy(x => x.VerticeDestino.Nome))
{
fronteira.Add(aresta.VerticeDestino);
}
//adiciona o vertice atual a lista de visitados
visitados.Add(vAtual);
//pega o proximo vertice não visitado na fronteira
for (int i = 0; i < fronteira.Count - 1; i++)
{
if (!visitados.Contains(fronteira[i]))
{
vAtual = fronteira[i];
break;
}
fronteira.Remove(fronteira[i]);
}
linha = "";
foreach (var vertice in fronteira)
{
if (!visitados.Contains(vertice))
{
linha += " " + vertice.Nome;
}
}
resposta.Linhas.Add(new Linha { TextoLinha = linha });
}
else
{
return resposta;
}
}
else
{
return null;
}
}
}
catch (Exception)
{
//Erro ao executar o algoritimo
throw;
}
}