public List <int> najkrotsza(int vo, Siec _siec, int vt)
{
// Jest to wersja algorytmu poprawiania etykiet, szukajacych najkrotszej(wzgledem specjalnej wagi) sciezki
double[] L = new double[_siec.liczba_wezlow];
int[] P = new int[_siec.liczba_wezlow]; //tablica poprzednikow wierzcholka na najkrotszej sciezce
for (int j = 0; j < _siec.liczba_wezlow; j++)
{
if (_siec.zbior_wezlow[j].id == vo)
{
L[j] = 0;
}
else
{
L[j] = 100000.0;
}
}
Queue <Wezel> fifo = new Queue <Wezel>();
fifo.Enqueue(_siec.zbior_wezlow[vo - 1]);
while (fifo.Count != 0)
{
Wezel v = fifo.Dequeue();
int i = 0;
for (; i < _siec.liczba_laczy; i++)
{
if ((_siec.zbior_laczy[i].wezel_pocz.id == v.id) && (_siec.zbior_laczy[i].przepustowosc_resztkowa != 0))
{
if (L[_siec.zbior_laczy[i].wezel_konc.id - 1] > L[v.id - 1] + (1 + (_siec.zbior_laczy[i].przeplyw / (_siec.zbior_laczy[i].przepustowosc_resztkowa)) * Math.Pow((_siec.zbior_laczy[i].koszt), 2)))
{
L[_siec.zbior_laczy[i].wezel_konc.id - 1] = L[v.id - 1] + (1 + (_siec.zbior_laczy[i].przeplyw / (_siec.zbior_laczy[i].przepustowosc_resztkowa)) * Math.Pow((_siec.zbior_laczy[i].koszt), 2));
P[_siec.zbior_laczy[i].wezel_konc.id - 1] = v.id;
fifo.Enqueue(_siec.zbior_laczy[i].wezel_konc);
}
}
}
}
// Powyzej uzylismy specjalnej wagi (1 + (_siec.zbior_laczy[i].przeplyw / (_siec.zbior_laczy[i].przepustowosc_resztkowa)) * Math.Pow((_siec.zbior_laczy[i].koszt),2)
// napoczatku przeplywy rownaja sie zero i kazde lacze ma wage 1 wiec algorytm wyszuka najkrotsza pod wzgledem ilosci laczy sciezke
// potem bedzie znajdywal inne sciezki gdyz drugi czlon tej wagi bedzie sie zwiekszal, co chroni przed zapychaniem lacz
// oraz minimalizuje koszt.
// korzystajac z tablicy poprzednikow tworzymy sciezke
int z = vt;
List <int> sciezka = new List <int>();
while (z != 0)
{
sciezka.Insert(0, z);
z = P[z - 1];
}
int a = 0;
Sciezka _sciezka = new Sciezka();
_sciezka.id_lacz = new List <int>();
for (; a < sciezka.Count - 1; a++)
{
int j = 0;
for (; j < _siec.liczba_laczy; j++)
{
if ((_siec.zbior_laczy[j].wezel_pocz.id == sciezka[a]) && (_siec.zbior_laczy[j].wezel_konc.id == sciezka[a + 1]))
{
_sciezka.id_lacz.Add(_siec.zbior_laczy[j].id);
}
}
}
// zwraca najkrotsza sciezke
return(_sciezka.id_lacz);
}
public void projektujaca(string _wejscie, string _wyjscie)
{
// Wczytujemy dane z pliku wejsciowego do Sieci(obiekt grafik)
string wejscie = _wejscie;
FileStream plik;
string odczyt;
plik = new FileStream(wejscie, FileMode.Open);
StreamReader p = new StreamReader(plik);
p.ReadLine();
odczyt = p.ReadLine();
string[] tabodczyt = odczyt.Split(' ');
int _liczbawezlow = int.Parse(tabodczyt[2]);
p.ReadLine();
odczyt = p.ReadLine();
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
int _liczbalaczy = int.Parse(tabodczyt[2]);
p.ReadLine();
Siec grafik = new Siec(_liczbalaczy, _liczbawezlow);
int i = 0;
for (; i < _liczbawezlow; i++)
{
grafik.zbior_wezlow[i] = new Wezel(i + 1);
}
odczyt = p.ReadLine();
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
string decimalCharacter = System.Globalization.CultureInfo.InstalledUICulture.NumberFormat.NumberDecimalSeparator;
int j = 0;
while (tabodczyt[0] != null && tabodczyt[0] != "")
{
grafik.zbior_laczy[j] = new Lacze(int.Parse(tabodczyt[0]), grafik.zbior_wezlow[int.Parse(tabodczyt[1]) - 1], grafik.zbior_wezlow[int.Parse(tabodczyt[2]) - 1], double.Parse(tabodczyt[3].Replace(".", decimalCharacter)), double.Parse(tabodczyt[4].Replace(".", decimalCharacter)));
++j;
odczyt = p.ReadLine();
if (odczyt != null)
{
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
}
else
{
break;
}
}
p.ReadLine();
odczyt = p.ReadLine();
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
int ile_zapotrzebowan = int.Parse(tabodczyt[2]);
p.ReadLine();
//wczytujemy zapotrzebowania
zapotrzebowanie[] tabzapotrzebowan = new zapotrzebowanie[ile_zapotrzebowan];
grafik.liczba_zapotrzebowan = ile_zapotrzebowan;
j = 0;
odczyt = p.ReadLine();
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
while (tabodczyt[0] != null && tabodczyt[0] != "")
{
tabzapotrzebowan[j] = new zapotrzebowanie(int.Parse(tabodczyt[0]), grafik.zbior_wezlow[int.Parse(tabodczyt[1]) - 1], grafik.zbior_wezlow[int.Parse(tabodczyt[2]) - 1], double.Parse(tabodczyt[3].Replace(".", decimalCharacter)));
odczyt = p.ReadLine();
if (odczyt != null)
{
tabodczyt = odczyt.Split(' ');
}
else
{
break;
}
j++;
}
plik.Close();
p.Close();
// Koniec wczytywania
// tworzymy Liste sciezek w grafie oraz Sciezki wraz z przeplywami ktore reazlizuja zapotrzebowanie
// (pierwszej sciezce(id) odpowiada pierwszy element na liście przepływów
grafik.wszystkie_sciezki = new List <Sciezka>();
int v = 0;
for (; v < grafik.liczba_zapotrzebowan; v++)
{
tabzapotrzebowan[v].id_sciezek = new List <int>();
tabzapotrzebowan[v].przeplywy = new List <double>();
}
v = 0;
// Tutaj zaczynamy szukać ścieżek powiększających
// Dla każdego zapotrzebowania szukamy 200 razy sciezek powiekszajacyh, przerywamy gdy nie znajdujemy jej już lub gdy
// zrealizowalismy zapotrzebowanie
for (; v < grafik.liczba_zapotrzebowan; v++)
{
int x = 0;
for (; x < 200; x++)
{
// wyznaczam przepustowości resisualne na laczach Sieci
i = 0;
for (; i < grafik.liczba_laczy; i++)
{
grafik.zbior_laczy[i].przepustowosc_resztkowa = grafik.zbior_laczy[i].przepustowosc - grafik.zbior_laczy[i].przeplyw;
}
poprawiania_etykiet znajdz_sciezke = new poprawiania_etykiet();
Sciezka sciezka_powiekszajaca = new Sciezka();
sciezka_powiekszajaca.id_lacz = new List <int>();
// Korzystajac z algorytmu poprawiania etykiet szukam najkrotszych sciezek(pod wzgledem specjalnej wagi)
sciezka_powiekszajaca.id_lacz = znajdz_sciezke.najkrotsza(tabzapotrzebowan[v].zrodlo.id, grafik, tabzapotrzebowan[v].ujscie.id);
if (sciezka_powiekszajaca.id_lacz.Count == 0)
{
break;
}
//wyznaczamy grubosc sciezki powiekszajacej
i = 0;
double min = 10000;
for (; i < sciezka_powiekszajaca.id_lacz.Count; i++)
{
if (grafik.zbior_laczy[sciezka_powiekszajaca.id_lacz[i] - 1].przepustowosc_resztkowa < min)
{
min = grafik.zbior_laczy[sciezka_powiekszajaca.id_lacz[i] - 1].przepustowosc_resztkowa;
}
}
// realizujemy tylko 1% grubosci sciezki by uchronic sie przed zapychaniem lacz
min = 0.01 * min;
if (tabzapotrzebowan[v].rozmiar - tabzapotrzebowan[v].zrealizowano < min)
{
min = tabzapotrzebowan[v].rozmiar - tabzapotrzebowan[v].zrealizowano;
}
// znalezlismy sciezke powiekszajaca. Teraz trzeba uaktualnic przeplywy. Cofamy sie po sciezce i dodajemy przeplyw
i = 0;
for (; i < sciezka_powiekszajaca.id_lacz.Count; i++)
{
grafik.zbior_laczy[sciezka_powiekszajaca.id_lacz[i] - 1].przeplyw += min;
}
// Teraz trzeba sciezke powiekszajaca dodac do listy sciezek powiekszajacych dla zapotrzebowania
// Najpierw sprawdzamy czy w Sieci(grafik) nie ma juz takiej sciezki
int l = 0;
int f;
int z = 0;
for (; l < grafik.wszystkie_sciezki.Count; l++)
{
if (grafik.wszystkie_sciezki[l].id_lacz.Count == sciezka_powiekszajaca.id_lacz.Count)
{
int y = 0;
bool bequal = true;;
for (; y < grafik.wszystkie_sciezki[l].id_lacz.Count; y++)
{
if (grafik.wszystkie_sciezki[l].id_lacz[y] != sciezka_powiekszajaca.id_lacz[y])
{
bequal = false;
break;
}
}
if (bequal)
{
z = 2;
f = grafik.wszystkie_sciezki[l].id;
int o = 0;
for (; o < tabzapotrzebowan[v].id_sciezek.Count; o++)
{
if (tabzapotrzebowan[v].id_sciezek[o] == f)
{
tabzapotrzebowan[v].przeplywy[o] += min;
}
}
}
}
}
if (z == 0)
{
grafik.wszystkie_sciezki.Add(sciezka_powiekszajaca);
grafik.wszystkie_sciezki[grafik.wszystkie_sciezki.Count - 1].id = grafik.wszystkie_sciezki.Count;
tabzapotrzebowan[v].id_sciezek.Add(sciezka_powiekszajaca.id);
tabzapotrzebowan[v].przeplywy.Add(min);
}
// Powyzszy kod jest niestety bardzo zawily. Ustawia flage z na 2 jesli znalazl juz sciezke w zbiorze sciezek w Sieci(grafik)
// Wtedy juz nie jest ponowne jego dodawanie do grafiku. Dodaje przeplyw do tej sciezki. W przeciwnym razie z == 0 i dodajemy sciezke do grafiku
// oraz zapotrzebowania
//uaktualnienie zrealizowanego przeplywu
tabzapotrzebowan[v].zrealizowano = tabzapotrzebowan[v].przeplywy.Sum();
if (tabzapotrzebowan[v].zrealizowano == tabzapotrzebowan[v].rozmiar)
{
break;
}
}
}
// obliczamy koszt realizacji przeplywow
double koszt = 0;
int r = 0;
for (; r < grafik.liczba_laczy; r++)
{
koszt += (grafik.zbior_laczy[r].koszt) * (grafik.zbior_laczy[r].przeplyw);
}
// Zapis do pliku
FileStream fs = File.Create(_wyjscie);
StreamWriter qw = new StreamWriter(fs);
qw.WriteLine("# koszt rozwiazania");
qw.Write("KOSZT = ");
qw.WriteLine(koszt);
qw.WriteLine();
qw.WriteLine("# liczba uzytych sciezek");
qw.Write("SCIEZKI = ");
qw.WriteLine(grafik.wszystkie_sciezki.Count);
qw.WriteLine("# kazda sciezka to id. sciezki i zbior id. laczy");
i = 0;
for (; i < grafik.wszystkie_sciezki.Count; i++)
{
qw.Write(grafik.wszystkie_sciezki[i].id);
qw.Write(" ");
j = 0;
for (; j < grafik.wszystkie_sciezki[i].id_lacz.Count; j++)
{
qw.Write(grafik.wszystkie_sciezki[i].id_lacz[j]);
qw.Write(" ");
}
qw.WriteLine();
}
qw.WriteLine();
qw.WriteLine("# liczba zapotrzebowan");
qw.Write("ZAPOTRZEBOWANIA = ");
qw.WriteLine(ile_zapotrzebowan);
qw.WriteLine("# kazde zapotrzebowanie to id. zapotrzebowania oraz zbior par: id. sciezki, pojemnosc zarezerwowana na sciezce");
i = 0;
for (; i < ile_zapotrzebowan; i++)
{
qw.Write(tabzapotrzebowan[i].id);
qw.Write(" ");
j = 0;
for (; j < tabzapotrzebowan[i].id_sciezek.Count; j++)
{
qw.Write(tabzapotrzebowan[i].id_sciezek[j]);
qw.Write(" ");
qw.Write(tabzapotrzebowan[i].przeplywy[j]);
qw.Write(" ");
}
qw.WriteLine();
}
qw.Close();
fs.Close();
}
