private bool checkStopCriteria()
{
CTour bestGlobalTour = CIterationList.getInstance().getBestGlobalTour();
// haben wir eine bessere Lösung als die Optimale Lösung gefunden?
// dann können wir abbrechen
if (mOptTour != null)
{
if (bestGlobalTour != null)
{
if ((bestGlobalTour.getTourLength() <= mOptTour.getTourLength()) && (mAlgorithmParam.bBestTourStop == true))
{
return(true);
}
}
}
// Haben wir den Schwellenwert unterschritten?
if (bestGlobalTour != null)
{
if ((bestGlobalTour.getTourLength() <= mAlgorithmParam.iLimitStop) && (mAlgorithmParam.bLimitStop == true))
{
return(true);
}
}
return(false);
}
private void drawBestPaths()
{
CIterationList iterationList = CIterationList.getInstance();
if (mDraw.optPath)
{
CTour optimumTour = CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour;
drawTour(optimumTour, OPT_TOUR_DRAW_LAYER, 0f, 0f, 1f);
}
if (mDraw.bestPathOfIteration)
{
CTour bestIterationTour = iterationList.getBestLastIterationTour();
drawTour(bestIterationTour, BEST_GLOBAL_TOUR_DRAW_LAYER, 0f, 1f, 0f);
}
if (mDraw.bestPathOfAllIterations)
{
CTour bestGlobalTour = iterationList.getBestGlobalTour();
drawTour(bestGlobalTour, BEST_ITERATION_TOUR_DRAW_LAYER, 1f, 0f, 0f);
}
#if DEBUG
if (debugTour != null)
{
drawTour(debugTour, OPT_TOUR_DRAW_LAYER - 0.5f, 1f, 1f, 0f, true);
}
#endif
}
public Form1()
{
InitializeComponent();
postInitialize();
Application.Idle += new EventHandler(Application_Idle);
CProgressManager.setProgressBar(pIterationProgressBar);
CIterationList.setForm(this);
refreshDelegateStatistic = new delegateRefreshStatistic(refreshStatisticNumbers);
}
private void button_Start_Click(object sender, EventArgs e)
{
CAntAlgorithmParameters antAlgorithmParameters = CAntAlgorithmParameters.getInstance();
antAlgorithmParameters.numberAnts = Convert.ToInt32(uAntsQuantity.Value);
antAlgorithmParameters.numberMaxIterations = Convert.ToInt32(uQuantityIterations.Value);
antAlgorithmParameters.pheromoneParameter = pheromonValue;
antAlgorithmParameters.pheromoneUpdate = heuristicPheromonUpdateValue;
antAlgorithmParameters.initialPheromone = initialPheromonValue;
antAlgorithmParameters.localInformation = heuristicValue;
antAlgorithmParameters.evaporationFactor = evaporationValue;
antAlgorithmParameters.bBestTourStop = cStoppLoesung.Checked;
antAlgorithmParameters.bLimitStop = cStopSchwellenwert.Checked;
antAlgorithmParameters.iLimitStop = 0;
if (antAlgorithmParameters.bLimitStop == true)
{
antAlgorithmParameters.iLimitStop = Convert.ToInt32(tThreshold.Text);
}
//MessageBox.Show("Ants: " + CAntAlgorithmParameters.getInstance().numberAnts + "\n" + CAntAlgorithmParameters.getInstance().numberMaxIterations + "\n" + CAntAlgorithmParameters.getInstance().pheromoneParameter + " \n" + "usw usw");
if (!(mAntAlgorithmThread == null) && (mAntAlgorithmThread.IsAlive == true) && (button_Start.Text == BUTTON_START_TEXT_STOP))
{
mAntAlgorithmThread.Abort();
CIterationList.getInstance().Clear();
GC.Collect();
}
if (CTSPPointList.getInstance().length() < 2)
{
MessageBox.Show("Anzahl der Städte beträgt weniger als 2.");
return;
}
if (((mAntAlgorithmThread == null) || (mAntAlgorithmThread.IsAlive == false)) && (button_Start.Text == BUTTON_START_TEXT_START))
{
CAntAlgorithm antAlgorithm = new CAntAlgorithm(mRenderWindow, tNumberOfIteration);
mAntAlgorithmThread = new Thread(antAlgorithm.startAlgorithm);
mAntAlgorithmThread.Name = "AntAlgorithmThread";
mAntAlgorithmThread.Priority = ThreadPriority.Normal;
mAntAlgorithmThread.Start();
mTimerThread = new Thread(this.timerThread);
mTimerThread.Name = "TimerThread";
mTimerThread.Priority = ThreadPriority.Lowest;
mTimerThread.Start();
}
if (button_Start.Text == BUTTON_START_TEXT_START)
{
button_Start.Text = BUTTON_START_TEXT_STOP;
}
else
{
button_Start.Text = BUTTON_START_TEXT_START;
}
}
public void NewIteration()
{
CreateNewAnts();
List <Thread> antThreadList = new List <Thread>();
// Ameisen laufen lassen
foreach (CAnt ant in arrayOfAnts)
{
Thread antThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(this.handleAnt));
antThreadList.Add(antThread);
antThread.Name = "AntThread" + antThreadList.Count.ToString();
antThread.Priority = ThreadPriority.Highest;
antThread.Start(ant);
}
// Prüfen ob alle Threads fertig sind
bool bAllThreadsFinished = false;
while (bAllThreadsFinished == false)
{
Thread.Sleep(1);
bAllThreadsFinished = true;
foreach (Thread antThread in antThreadList)
{
if (antThread.ThreadState == System.Threading.ThreadState.Running)
{
bAllThreadsFinished = false;
}
}
}
// kürzeste Tour ermitteln und die durchschnittliche Länge
CTour shortestTour = new CTour();
double averageTourLength = 0;
foreach (CAnt ant in arrayOfAnts)
{
averageTourLength += ant.GetTour().getTourLength() / arrayOfAnts.Length;
if ((ant.GetTour().getTourLength() < shortestTour.getTourLength()) || (shortestTour.getTourLength() == 0))
{
shortestTour = ant.GetTour();
}
}
Debug.WriteLine(shortestTour.getTourLength());
// Iteration in die Liste zurückspeichern
CIterationList.getInstance().Add(new CIteration(shortestTour, averageTourLength));
}
public void refreshStatisticNumbers()
{
CIterationList iterationList = CIterationList.getInstance();
if (iterationList.Last() != null)
{
tØIteration.Text = String.Format("{0:f}", iterationList.Last().AverageTourLength);
}
if (iterationList.GlobalAverageTourLength() != 0)
{
tØGlobal.Text = String.Format("{0:f}", iterationList.GlobalAverageTourLength());
}
if (iterationList.getBestLastIterationTour() != null)
{
tBestIteration.Text = String.Format("{0:f}", iterationList.getBestLastIterationTour().getTourLength());
}
if (iterationList.getBestGlobalTour() != null)
{
tBestGlobal.Text = String.Format("{0:f}", iterationList.getBestGlobalTour().getTourLength());
}
}
private void openTSPFile()
{
CIterationList.getInstance().Clear();
// Open the selected file to read.
System.IO.Stream myResult = openTspFileDialog1.OpenFile();
string tspFilePath = openTspFileDialog1.FileName;
string tourFilePath = tspFilePath.Substring(0, tspFilePath.LastIndexOf('.')) + ".opt.tour";
try
{
// zuerst mal das TSPfile parsen
CTSPLibFileParser tspParser = new CTSPLibFileParser(myResult);
tspParser.fillTSPPointList();
// prüfen ob eine Datei mit der optimalen Tour existiert
if (File.Exists(tourFilePath) == true)
{
// Dann die Optimale Tour parsen
FileStream optTourFile = File.Open(tourFilePath, FileMode.Open);
CTSPLibFileParser tourParser = new CTSPLibFileParser(optTourFile);
tourParser.getOptTour();
}
else
{
CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour = null;
}
}
catch (ThreadAbortException)
{
// wir machen nichts .. das ist nur zum verhindern das eine Meldung angezeigt wird
}
catch (CInsufficientMemoryException exception)
{
if (exception.getType() == CInsufficientMemoryException.E_EXCEPTION_TYPE.E_32_BIT_ERROR)
{
MessageBox.Show("Um dieses Projekt laden zu können werden ca. " + exception.getMemoryNeeded()
+ " MByte benötigt. 32-Bit-Anwendungen können aber maximal " + exception.getMemoryAvailable() + " MByte verwalten. "
+ "Bitte verwenden sie die 64-Bit Version oder öffnen Sie ein kleineres Projekt.", "Fehler!", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
else
{
MessageBox.Show("Auf ihrem System stehen noch " + exception.getMemoryAvailable() + " MByte zur Verfügung. Es werden aber ca. "
+ exception.getMemoryNeeded() + " MByte benötigt. "
+ "Wenn Sie dieses Projekt laden möchten stellen Sie Bitte mehr RAM zur Verfügung.", "Fehler!", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
}
catch (Exception exception)
{
MessageBox.Show(exception.Message, "Fehler!", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour = null;
}
finally
{
// stream wieder schließen
myResult.Close();
}
// Schaltfläche der Stoppkriterien, Lösung gefunden, (de)aktivieren
this.Invoke(new Action(setStopCriteriaSolutionFound));
// Länge der optimalen Tour anzeigen
tOptimalerPfad.Invoke(new Action(delegate()
{
if (CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour != null)
{
tOptimalerPfad.Text = CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour.getTourLength().ToString();
}
else
{
tOptimalerPfad.Text = "";
}
}));
// neu Rendern
mRenderWindow.Invoke(new Action(delegate()
{
mRenderWindow.initViewPort();
mRenderWindow.Refresh();
}));
CProgressManager.setFinished();
}
public void startAlgorithm()
{
CProgressManager.setStepsIteration(mMaxIterations);
mConnectionList.SetInitialPheromone(mInitialPheromone);
mItertationsTextbox.Invoke(new Action(delegate()
{
mItertationsTextbox.Text = "0/" + mMaxIterations;
}));
DateTime startTime = DateTime.Now;
int iteration = 0;
bool bStopAlgorithm = false;
while ((iteration < mMaxIterations) && (bStopAlgorithm == false))
{
NewIteration();
// Evaporation (verdunstung)
//--------------------------------
// Dazu iterieren wir durch alle Verbindungen und lassen das Pheromon verdunsten
foreach (CConnection connection in mConnectionList)
{
connection.evaporate(mEvaporationFactor);
}
// Pheromon-Update
//--------------------------------
// Dazu durch alle Touren von allen Ameisen nachgehen und für jede Verbindung die
// Pheromonwerte neu berechnen
// Formel: delta(t ij) = Q / (distance ij)
foreach (CAnt ant in arrayOfAnts)
{
CTour antTour = ant.GetTour();
// wir fangen mit Index 1 an! Damit die Punkte der Verbindungen mit den Indizies
// index -1 und index geholt werden können
for (int pointIndex = 1; pointIndex < antTour.getListLength(); pointIndex++)
{
CTSPPoint fromPoint = antTour.getPoint(pointIndex - 1);
CTSPPoint toPoint = antTour.getPoint(pointIndex);
CConnection tourConnection = mConnectionList.getConnection(fromPoint, toPoint);
tourConnection.addPheromone(mPhermomoneUpdate);
}
}
CIterationList.getInstance().refreshStatisticNumbers();
mRenderWindow.Invoke(mRenderWindow.refreshDelegate);
CProgressManager.stepDone();
mItertationsTextbox.Invoke(new Action(delegate()
{
mItertationsTextbox.Text = (iteration + 1) + "/" + mMaxIterations;
}));
Debug.WriteLine("Iteration done: " + (iteration + 1));
// Stopkriterien testen
bStopAlgorithm = checkStopCriteria();
// Iterationszähler erhöhen
iteration++;
}
Debug.WriteLine("Dauer: " + (DateTime.Now - startTime).TotalSeconds + " sek");
}
