private void ReadFromFile(string filename)
{
StreamReader sr = new StreamReader(filename);
strip_vector = new Vector2d();
string[] s = sr.ReadLine().Split(' ');
strip_vector.X = double.Parse(s[0]);
strip_vector.Y = double.Parse(s[1]);
polygons = new PolygonWithMinMax[int.Parse(sr.ReadLine())];
for (int i = 0; i < polygons.Length; i++)
{
polygons[i] = new PolygonWithMinMax();
s = sr.ReadLine().Split(' ');
polygons[i].Pole.X = double.Parse(s[0]);
polygons[i].Pole.Y = double.Parse(s[1]);
for (int j = 2; j < s.Length; j += 2)
polygons[i].Add(new Point2d() { X = double.Parse(s[j]), Y = double.Parse(s[j + 1]) });
polygons[i].Check();
}
sr.Close();
}
} // !!!Дописать!!!
public static Point2d Calc(StripLine strip_line_i, StripLine strip_line_j)
{
Vector2d vector_i = strip_line_i.Vector;
Vector2d vector_j_ = new Vector2d() { X = -strip_line_j.VY, Y = strip_line_j.VX };
double d = vector_i * vector_j_;
if (d == 0)
return null;
else
return strip_line_i.Point + vector_i * ((strip_line_j.Point - strip_line_i.Point) * vector_j_ / d);
} // !!Проверить!!
public PlacingOpt(PolygonWithMinMax[] polygons, Vector2d strip_vector)
{
this.polygons = polygons;
this.strip_vector = strip_vector;
int n = polygons.Length;
X = new double[2 * n + 1];
Gs = new double[4 * n + n * (n - 1) / 2][];
for (int i = 0; i < Gs.Length; i++)
Gs[i] = new double[10];
index_strip = 2 * n;
}
/// <summary>
/// Вычесть вектор из текущего.
/// </summary>
/// <param name="vector">Вектор.</param>
public void _Deduct(Vector2d vector)
{
this.x -= vector.x;
this.y -= vector.y;
}
/// <summary>
/// Добавить вектор к текущему.
/// </summary>
/// <param name="vector">Вектор.</param>
public void _Add(Vector2d vector)
{
this.x += vector.x;
this.y += vector.y;
}
/// <summary>
/// Метод подготовки данных и запуска алгоритма размещения многоугольников.
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void Barriers_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
List<Polygon2d> polygons = new List<Polygon2d>(this.polygons.List);
#region Шаг 1. Создаём начальную точку.
#region Шаг 1.1. Заполняем координаты полюсов.
double[] X = new double[2 * polygons.Count + 1];
for (int i = 0; i < polygons.Count; i++)
{
X[2 * i] = polygons[i].Pole.X;
X[2 * i + 1] = polygons[i].Pole.Y;
}
#endregion
#region Шаг 1.2. Заполняем длину занятой части полосы.
X[2 * polygons.Count] = 0;
for (int i = 0; i < polygons.Count; i++)
{
double max_x = double.NegativeInfinity;
for (int j = 0; j < polygons[i].Count; j++)
if (max_x < polygons[i][j].X)
max_x = polygons[i][j].X;
if (X[2 * polygons.Count] < polygons[i].Pole.X + max_x)
X[2 * polygons.Count] = polygons[i].Pole.X + max_x;
}
X[2 * polygons.Count] *= 2;
#endregion
#endregion
#region Шаг 2. Создаём функцию цели.
double[] F = new double[2 * polygons.Count + 2];
F[2 * polygons.Count] = 1;
#endregion
#region Шаг 3. Создаём набор ограничений.
List<double[]> G = new List<double[]>();
#region Шаг 3.1. Для каждого многоугольника...
for (int i = 0; i < polygons.Count; i++)
{
#region Шаг 3.1.1. Находим минимальное и максимальное значение прямоугольной оболочки для многоугольника.
Point min = new Point { X = double.PositiveInfinity, Y = double.PositiveInfinity };
Point max = new Point { X = double.NegativeInfinity, Y = double.NegativeInfinity };
for (int j = 0; j < polygons[i].Count; j++)
{
if (min.X > polygons[i][j].X)
min.X = polygons[i][j].X;
if (max.X < polygons[i][j].X)
max.X = polygons[i][j].X;
if (min.Y > polygons[i][j].Y)
min.Y = polygons[i][j].Y;
if (max.Y < polygons[i][j].Y)
max.Y = polygons[i][j].Y;
}
#endregion
#region Шаг 3.1.2. Создаём набор ограничений по полосе. Проверить!!
double[] g;
#region Шаг 3.1.2.1. Ограничение по нижней границе. // Y-min.Y>=0 --> -Y+min.Y<=0
g = new double[2 * polygons.Count + 2];
g[2 * i + 1] = -1;
g[2 * polygons.Count + 1] = min.Y;
G.Add(g);
#endregion
#region Шаг 3.1.2.2. Ограничение по левой границе. // X-min.X>=0 --> -X+min.X<=0
g = new double[2 * polygons.Count + 2];
g[2 * i] = -1;
g[2 * polygons.Count + 1] = min.X;
G.Add(g);
#endregion
#region Шаг 3.1.2.3. Ограничение по верхней границе. // Y+max.Y<=H --> Y+max.Y-H<=0
g = new double[2 * polygons.Count + 2];
g[2 * i + 1] = 1;
g[2 * polygons.Count + 1] = max.Y - strip.Height;
G.Add(g);
#endregion
#region Шаг 3.1.2.4. Ограничение по правой границе. // X+max.X<=Z --> X-Z+max.X<=0
g = new double[2 * polygons.Count + 2];
g[2 * i] = 1;
g[2 * polygons.Count] = -1;
g[2 * polygons.Count + 1] = max.X;
G.Add(g);
#endregion
#endregion
}
#endregion
#region Шаг 3.2. Для каждой пары многоугольников...
for (int i = 0; i < polygons.Count - 1; i++)
for (int j = i + 1; j < polygons.Count; j++)
{
#region Шаг 3.2.1. Создаём и находим разделяющую.
PlaneDividing pd = new PlaneDividing(new Polygon2d.Iterator(i, polygons[i], 0), new Polygon2d.Iterator(j, polygons[j], 0));
pd.Find();
#endregion
#region Шаг 3.2.2. Создаём ограничение. !!Проверить!!
Vector2d vector = pd.IteratorPlane.Point(1) - pd.IteratorPlane.Point(0);
Vector2d normal = new Vector2d { X = -vector.Y, Y = vector.X };
double length = Math.Sqrt(normal * normal);
normal.X /= length; normal.Y /= length;
double[] g = new double[2 * polygons.Count + 2];
g[2 * pd.IteratorPoint.IndexPolygon] = normal.X;
g[2 * pd.IteratorPoint.IndexPolygon + 1] = normal.Y;
g[2 * pd.IteratorPlane.IndexPolygon] = -normal.X;
g[2 * pd.IteratorPlane.IndexPolygon + 1] = -normal.Y;
g[2 * polygons.Count + 1] = ((pd.IteratorPoint.Polygon[pd.IteratorPoint.Index] - pd.IteratorPlane.Polygon[pd.IteratorPlane.Index]) * normal);
G.Add(g);
#endregion
}
#endregion
#endregion
#region Шаг 6. Выполняем поиск локального минимума с заданными ограничениями.
double mu = 1000; // Должно вводиться с формы!
double beta = 0.5; // Должно вводиться с формы!
double eps = 1e-3; // Должно вводиться с формы!
Calculate(F, G, ref X, mu, beta, eps);
#endregion
#region Шаг 7. Преобразуем результат метода барьеров в результат задачи размещения и возвращаем длину занятой части полосы.
for (int i = 0; i < polygons.Count; i++)
{
polygons[i].Pole.X = X[2 * i];
polygons[i].Pole.Y = X[2 * i + 1];
}
strip_length.Text = X[X.Length - 1].ToString();
#endregion
this.polygons.InvalidateVisual();
}
/// <summary>
/// Метод подготовки данных и запуска алгоритма размещения многоугольников (метод барьерных функций).
/// </summary>
/// <param name="mu"></param>
/// <param name="beta"></param>
/// <param name="eps"></param>
public void CalculateStart(double mu, double beta, double eps)
{
double width_old;
do
{
width_old = strip_vector.X;
#region Шаг 1. Создаём начальную точку.
FillPoint();
#endregion
#region Шаг 2. Создаём функцию цели.
Clear(F);
F[index_strip] = 1;
#endregion
#region Шаг 3. Создаём набор ограничений.
Clear(Gs);
int k = 0;
#region Шаг 3.1. Для каждого многоугольника...
for (int i = 0; i < polygons.Length; i++)
{
#region Шаг 3.1.1. Создаём набор ограничений (G >= 0) по полосе.
#region Шаг 3.1.1.1. Ограничение по нижней границе. // Y - min.Y >= 0
Gs[k][2 * i + 1] = 1;
Gs[k][index_strip + 1] = -polygons[i].MinY;
k++;
#endregion
#region Шаг 3.1.1.2. Ограничение по левой границе. // X - min.X >= 0
Gs[k][2 * i] = 1;
Gs[k][index_strip + 1] = -polygons[i].MinX;
k++;
#endregion
#region Шаг 3.1.1.3. Ограничение по верхней границе. // Y + max.Y <= H --> -Y - max.Y + H >= 0
Gs[k][2 * i + 1] = -1;
Gs[k][index_strip + 1] = -polygons[i].MaxY + strip_vector.Y;
k++;
#endregion
#region Шаг 3.1.1.4. Ограничение по правой границе. // X + max.X <= Z --> -X + Z - max.X >= 0
Gs[k][2 * i] = -1;
Gs[k][index_strip] = 1;
Gs[k][index_strip + 1] = -polygons[i].MaxX;
k++;
#endregion
#endregion
}
#endregion
#region Шаг 3.2. Для каждой пары многоугольников...
for (int i = 0; i < polygons.Length - 1; i++)
for (int j = i + 1; j < polygons.Length; j++)
{
#region Шаг 3.2.1. Создаём и находим разделяющую.
//PlaneDividing pd = new PlaneDividing(new Polygon2d.Iterator(i, polygons[i], 0), new Polygon2d.Iterator(j, polygons[j], 0));
//pd.Find();
#region Временный код.
PlaneDividing pd;
Polygon2d.Iterator it1i = new Polygon2d.Iterator(i, polygons[i], 0);
Polygon2d.Iterator it1j = new Polygon2d.Iterator(j, polygons[j], 0);
double ed1 = Find(it1i, it1j);
Polygon2d.Iterator it2i = new Polygon2d.Iterator(i, polygons[i], 0);
Polygon2d.Iterator it2j = new Polygon2d.Iterator(j, polygons[j], 0);
double ed2 = Find(it2j, it2i);
if (ed1 > ed2)
pd = new PlaneDividing(it1i, it1j);
else
pd = new PlaneDividing(it2j, it2i);
#endregion
#endregion
#region Шаг 3.2.2. Создаём ограничение.
Vector2d vector = pd.IteratorPlane.Point(1) - pd.IteratorPlane.Point(0);
Vector2d normal = new Vector2d { X = -vector.Y, Y = vector.X };
//normal.Normalize(); // Нужна ли нормализация вектора?
Gs[k][2 * pd.IteratorPoint.IndexPolygon] = -normal.X;
Gs[k][2 * pd.IteratorPoint.IndexPolygon + 1] = -normal.Y;
Gs[k][2 * pd.IteratorPlane.IndexPolygon] = normal.X;
Gs[k][2 * pd.IteratorPlane.IndexPolygon + 1] = normal.Y;
Gs[k][index_strip + 1] = -((pd.IteratorPoint.Polygon[pd.IteratorPoint.Index] - pd.IteratorPlane.Polygon[pd.IteratorPlane.Index]) * normal);
k++;
#endregion
}
#endregion
#endregion
#region Шаг 4. Выполняем поиск локального минимума с заданными ограничениями.
Calculate(mu, beta, eps);
#endregion
#region Шаг 5. Преобразуем результат метода барьеров в результат задачи размещения.
FillPolygons();
#endregion
} while (Math.Abs(strip_vector.X - width_old) > eps);
}
public static void FillAndDraw(this Plane2d plane, System.Drawing.Graphics graphics, System.Drawing.Color color_brush, System.Drawing.Color color_pen)
{
//graphics.FillEllipse(new System.Drawing.SolidBrush(color_brush), (float)(circle.Pole.X - circle.R), (float)(circle.Pole.Y - circle.R), (float)(2 * circle.R), (float)(2 * circle.R));
Vector2d vector = new Vector2d() { X = -plane.Normal.Y, Y = plane.Normal.X };
Point2d point_prev = plane.Pole - vector * 1000;
Point2d point_next = plane.Pole + vector * 1000;
graphics.DrawLine(new System.Drawing.Pen(color_pen), (float)(point_prev.X), (float)(point_prev.Y), (float)(point_next.X), (float)(point_next.Y));
}
protected Placement()
{
region_size = new Vector2d();
}
private bool CheckIntersectBetweenRectangles(Point2d point_i, Vector2d size_i, Point2d point_j, Vector2d size_j)
{
double eps = 1e-4f;
return
point_i.X + size_i.X <= point_j.X + eps ||
point_i.Y + size_i.Y <= point_j.Y + eps ||
point_j.X + size_j.X <= point_i.X + eps ||
point_j.Y + size_j.Y <= point_i.Y + eps;
}
private bool CheckIntersectWithRectangles(Point2d point, Vector2d size)
{
bool without_intersect = true;
for (int i = 0; i < objects_busy_numbers.Count && without_intersect; i++)
without_intersect = without_intersect && CheckIntersectBetweenRectangles(point, size, objects_busy_points[i], objects_sizes[objects_busy_numbers[i]]);
return without_intersect;
}
private bool CheckIntersectWithRegion(Point2d point, Vector2d size)
{
double eps = 1e-4f;
return point.X + size.X <= task.RegionWidth + eps && point.Y + size.Y <= task.RegionHeight + eps;
}
public void ObjectsSizesAdd(int index, Vector2d object_size)
{
objects_sizes.Insert(index, object_size);
Initialize();
}