void ExibirMelhorCaminho(PilhaLista <Caminho> caminho, int cor)
{
dgvMelhorCaminho.Rows.Clear();
dgvMelhorCaminho.RowCount = 1;
dgvMelhorCaminho.ColumnCount = 10;
var pilhaCopia = caminho.Copia();
Caminho caminhoAtual = null;
PilhaLista <Caminho> pilhaCopiaAux = new PilhaLista <Caminho>();
while (!pilhaCopia.EstaVazia())
{
pilhaCopiaAux.Empilhar(pilhaCopia.Desempilhar());
}
corAtual = 2;
melhorCaminho = pilhaCopiaAux.Copia();
int c = 0;
while (!pilhaCopiaAux.EstaVazia())
{
caminhoAtual = pilhaCopiaAux.Desempilhar();
dgvMelhorCaminho.Rows[0].Cells[c].Value = dadosCidade[caminhoAtual.IdCidadeOrigem].NomeCidade;
c++;
}
dgvMelhorCaminho.Rows[0].Cells[c].Value = dadosCidade[caminhoAtual.IdCidadeDestino].NomeCidade;
}
private int quantasCidades; //variavel que guarda quantas cidades existem no grafo atual
public Grafo(string nomeDoArquivo, int numeroDeCidades)
{
var arquivo = new StreamReader(nomeDoArquivo);
matrizAdjacente = new Caminho[numeroDeCidades, numeroDeCidades]; //cria a matriz com o numero de cidades existentes
quantasCidades = numeroDeCidades;
var linha = arquivo.ReadLine();
//para cada linha lida
while (linha != null)
{
//atribui os valores do arquivo texto a variaveis locais
int codOrigem = int.Parse(linha.Substring(inicioCodOrigem, tamanhoCodOrigem));
int codDestino = int.Parse(linha.Substring(inicioCodDestino, tamanhoCodDestino));
int distancia = int.Parse(linha.Substring(inicioDistancia, tamanhoDistancia));
int tempo = int.Parse(linha.Substring(inicioTempo, tamanhoTempo));
int custo = int.Parse(linha.Substring(inicioCusto, tamanhoCusto));
//quando é possivel ir de uma cidade a outra, guardamos os dados do caminho na posição
//respectiva na matriz adjacente
matrizAdjacente[codOrigem, codDestino] = new Caminho(codOrigem, codDestino, distancia, tempo, custo); //armazenamos o caminho
matrizAdjacente[codDestino, codOrigem] = new Caminho(codDestino, codOrigem, distancia, tempo, custo); //armazenamos o caminho inverso para que seja possivel ir e voltar entre as cidades
linha = arquivo.ReadLine();
}
}
void ExibirCaminhos(PilhaLista <PilhaLista <Caminho> > caminhos)
{
dgvCaminhos.Rows.Clear();
dgvCaminhos.RowCount = caminhos.Tamanho();
dgvCaminhos.ColumnCount = 10;
var pilhaCopia = caminhos.Copia();
Color[] cores = { Color.Black, Color.Blue, Color.Red, Color.Green, Color.Orange, Color.Purple, Color.Navy, Color.Brown };
for (int i = 0; i < dgvCaminhos.RowCount; i++)
{
PilhaLista <Caminho> pcAtual = caminhos.Desempilhar();
var aux = new PilhaLista <Caminho>();
while (!pcAtual.EstaVazia())
{
aux.Empilhar(pcAtual.Desempilhar());
}
int c = 0;
Caminho cAtual = null;
dgvCaminhos.Rows[i].DefaultCellStyle.ForeColor = Color.White;
dgvCaminhos.Rows[i].DefaultCellStyle.BackColor = cores[i];
while (!aux.EstaVazia())
{
cAtual = aux.Desempilhar();
dgvCaminhos.Rows[i].Cells[c].Value = dadosCidade[cAtual.IdCidadeOrigem].NomeCidade;
c++;
}
dgvCaminhos.Rows[i].Cells[c].Value = dadosCidade[cAtual.IdCidadeDestino].NomeCidade;
}
caminhosDescobertos = pilhaCopia;
pbMapa.Invalidate();
}
/**
* Tratamento do clique do botão de buscar caminhos.
* Primeiramente, são realizadas verificações para garantir que as Listboxs estão devidamente selecionadas.
* Se sim, é criado um vetor com o nome de cada cidade presente nos arquivos textos (de forma ordenada).
* Em seguida, são definidas quais são as cidades de origem e destino selecionadas pelo usuário, de acordo com o índice das Listboxs.
* Feito isso, o programa percorre a lista de cidades para encontrar o Id de tais cidades e chama o método de buscar caminhoe e melhor caminho.
* Por fim, os resultados são armazenados em listas que serão passadas como parâmetro dos métodos de exibição.
*/
private void BtnBuscar_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
int idCidadeOrigem = -1, idCidadeDestino = -1;
LerCidadesSelecionadas(ref idCidadeOrigem, ref idCidadeDestino);
LerRadioButtonsSelecionados();
gps.CaminhosEncontrados = new List <Caminho>();
MetodoDeBusca metodoEscolhido = gps.Metodo;
switch (metodoEscolhido)
{
case MetodoDeBusca.Pilhas:
gps.BuscarCaminhosPilhas(idCidadeOrigem, idCidadeDestino);
break;
case MetodoDeBusca.Recursao:
gps.BuscarCaminhosRecursivo(idCidadeOrigem, idCidadeDestino);
break;
case MetodoDeBusca.Dijkstra:
gps.BuscarCaminhosDijkstra(idCidadeOrigem, idCidadeDestino);
break;
}
Caminho melhorCaminho = BuscarMelhorCaminho(Extensoes.Clone(gps.CaminhosEncontrados));
ExibirCaminhos(Extensoes.Clone(gps.CaminhosEncontrados), melhorCaminho);
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show(ex.Message, "Erro", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
}
}
/**
* Método responsável por desenhar as retas ligando cada movimento do caminho passado como parâmetro.
*/
private void DesenharCaminho(Caminho caminhoParaDesenhar)
{
if (caminhoParaDesenhar != null)
{
Graphics g = pbMapa.CreateGraphics();
Pen pen = new Pen(Color.Blue, 3);
int xProporcional = 4096 / pbMapa.Width + 1;
int yProporcional = 2048 / pbMapa.Height + 1;
Caminho caminhoClone = (Caminho)caminhoParaDesenhar.Clone();
int coordenadaXOrigem = 0, coordenadaXDestino = 0, coordenadaYOrigem = 0, coordenadaYDestino = 0;
while (!caminhoClone.Movimentos.EstaVazia)
{
foreach (Cidade c in gps.ListaCidades)
{
if (caminhoClone.Movimentos.Primeiro.Info.IdCidadeOrigem == c.Id)
{
coordenadaXOrigem = c.CoordenadaX;
coordenadaYOrigem = c.CoordenadaY;
}
if (caminhoClone.Movimentos.Primeiro.Info.IdCidadeDestino == c.Id)
{
coordenadaXDestino = c.CoordenadaX;
coordenadaYDestino = c.CoordenadaY;
}
}
g.DrawLine(pen, new Point(coordenadaXOrigem / xProporcional, coordenadaYOrigem / yProporcional), new Point(coordenadaXDestino / xProporcional, coordenadaYDestino / yProporcional));
caminhoClone.RemoverMovimento();
}
}
}
/*
* Lê os caminhos de um arquivo e adiciona na matriz do grafo.
*/
private void LerCaminhos(StreamReader arq)
{
while (!arq.EndOfStream)
{
Caminho caminho = Caminho.LerRegistro(arq);
grafo[caminho.IdOrigem, caminho.IdDestino] = caminho.Distancia;
}
arq.Close();
}
/*
* Adiciona um caminho a um indice determinado no dataGridView.
* @params o DataGridView que iremos modificar, o caminho que iremos inserir e um inteiro chamado indice que determina
* que posição ou coluna será incluido.
*/
private void ExibirDgv(DataGridView qualDgv, Caminho insercao, int indice)
{
if (indice == 0)
{
qualDgv[indice, qualDgv.RowCount - 1].Value = insercao.IdOrigem;
}
qualDgv[++indice, qualDgv.RowCount - 1].Value = insercao.IdDestino;
}
void CriarGrafo()
{
matAdjacencias = new Caminho[qtosDados, qtosDados];
var arquivo = new StreamReader(@"CaminhosEntreCidadesMarte.txt");
while (!arquivo.EndOfStream)
{
Caminho c = new Caminho(arquivo.ReadLine());
matAdjacencias[c.IdCidadeOrigem, c.IdCidadeDestino] = c;
}
}
/*
* Evento paint do pictureBox mapa que exibirá as cidades e os caminhos. Desenha os pontos em cada cidade, seguindo
* PreOrdem da Árvore. Também exibe um caminho selecionado pelo usuário caso ele não seja negativo.
*/
private void pbMapa_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
arvore.PreOrdem((Cidade c) =>
{
float coordenadaX = c.CoordenadaX * pbMapa.Width / TAMANHOX;
float coordenadaY = c.CoordenadaY * pbMapa.Height / TAMANHOY;
g.FillEllipse(
new SolidBrush(Color.Black),
coordenadaX, coordenadaY, 10f, 10f
);
g.DrawString(c.Nome, new Font("Courier New", 8, FontStyle.Bold),
new SolidBrush(Color.FromArgb(32, 32, 32)), coordenadaX + 12, coordenadaY - 10);
});
if (selecionado >= 0)
{
PilhaLista <Caminho> aux = listaCaminhos[selecionado].Clone();
while (!aux.EstaVazia())
{
Caminho possivelCaminho = aux.Desempilhar();
Cidade origem = arvore.ExisteDado(new Cidade(possivelCaminho.IdOrigem));
Cidade destino = arvore.ExisteDado(new Cidade(possivelCaminho.IdDestino));
using (var pen = new Pen(Color.FromArgb(211, 47, 47), 2))
{
int origemX = origem.CoordenadaX * pbMapa.Width / TAMANHOX + 5;
int origemY = origem.CoordenadaY * pbMapa.Height / TAMANHOY + 5;
int destinoX = destino.CoordenadaX * pbMapa.Width / TAMANHOX + 5;
int destinoY = destino.CoordenadaY * pbMapa.Height / TAMANHOY + 5;
AdjustableArrowCap flecha = new AdjustableArrowCap(5, 5);
if (destinoX - origemX > pbMapa.Width / 2)
{
g.DrawLine(pen, origemX, origemY, 0, origemY);
pen.CustomEndCap = flecha;
g.DrawLine(pen, pbMapa.Width, origemY, destinoX, destinoY);
}
else
{
pen.CustomEndCap = flecha;
g.DrawLine(pen, origemX, origemY, destinoX, destinoY);
}
}
}
}
}
/**
* Método com a função de exibir os resultados para o usuário.
* Percorre a lista de caminhos encontrados e de melhor caminho, exibindo cada passo em uma coluna do dataGridView.
* Caso nenhuma coluna seja exibida, nenhum caminho foi encontrado e o usuário é alertado.
*/
private void ExibirCaminhos(List <Caminho> listaCaminhos, Caminho melhorCaminho)
{
dgvCaminhos.ColumnCount = 0;
dgvCaminhos.RowCount = listaCaminhos.Count;
int caminhosExibidos = 0;
int qtdMovimentos;
foreach (Caminho caminho in listaCaminhos)
{
qtdMovimentos = caminho.Tamanho;
if (qtdMovimentos > dgvCaminhos.ColumnCount)
{
dgvCaminhos.ColumnCount = qtdMovimentos; // quantidade de colunas do dataGridView se iguala ao tamanho de passos do maior caminho
for (int i = 0; i < qtdMovimentos; i++)
{
dgvCaminhos.Columns[i].HeaderText = "Cidade";
}
}
// exibe cada movimento do caminho em questão
for (int i = qtdMovimentos - 1; !caminho.Movimentos.EstaVazia; i--)
{
Movimento mov = (Movimento)caminho.RemoverMovimento();
dgvCaminhos.Rows[caminhosExibidos].Cells[i].Value = mov.ToString();
}
caminhosExibidos++;
}
if (melhorCaminho.Tamanho > 0) // se a lista de melhorCaminho não estiver vazia
{
qtdMovimentos = melhorCaminho.Tamanho;
dgvMelhorCaminho.ColumnCount = qtdMovimentos;
dgvMelhorCaminho.RowCount = 1;
for (int i = qtdMovimentos - 1; !melhorCaminho.Movimentos.EstaVazia; i--) // exibe cada movimento do melhor caminho
{
Movimento mov = melhorCaminho.RemoverMovimento();
dgvMelhorCaminho.Rows[0].Cells[i].Value = mov.ToString();
}
lbTotalMenorPercurso.Text = melhorCaminho.PesoTotal.ToString();
}
else // se nenhum caminho foi encontrado, o usuário é alertado e os dataGridViews limpados
{
LimparPictureBox();
dgvMelhorCaminho.RowCount = 0;
lbTotalMenorPercurso.Text = "";
MessageBox.Show("Não foi encontrado nenhum caminho.");
}
}
//Desenhando as linhas no mapa do formulário.
private void DesenhaLinhas(Graphics g)
{
Caminho aux = null;
Cidade c1 = null;
Cidade c2 = null;
Pen minhaCaneta = new Pen(Color.DarkGreen, 4);
//Faz com que as linhas tenha setas nas pontas
minhaCaneta.CustomEndCap = new AdjustableArrowCap(4, 6);
//Percorre a matriz de caminhos desenhando todas as cidades e caminhos
for (int linhas = 0; linhas < qtdCidades; linhas++)
{
for (int colunas = 0; colunas < qtdCidades; colunas++)
{
if (matriz[linhas, colunas] != null)
{
aux = matriz[linhas, colunas];
//Busca as cidades com o id na arvore
c1 = arvore.BuscarDado(new Cidade(linhas));
c2 = arvore.BuscarDado(new Cidade(colunas));
//Pega as cordenadas de cada cidade para desenha-las no picture box
float xI = pbMapa.Size.Width * c1.CoordenadaX / 4096;
float yI = pbMapa.Size.Height * c1.CoordenadaY / 2048;
float xF = pbMapa.Size.Width * c2.CoordenadaX / 4096;
float yF = pbMapa.Size.Height * c2.CoordenadaY / 2048;
//Onde I => Inicial, F => Final
//Duas exceções, o caminho de Senzeni Na até Gondor e de Arrakeen até Gondor
//As duas são caminhos que devem passar por fora do mapa, pois o planeta é uma esfera
if ((c1.IdCidade == 2 || c1.IdCidade == 18) && (c2.IdCidade == 10))
{
g.DrawLine(minhaCaneta, xI, yI, -xF, yF);
g.DrawLine(minhaCaneta, 2048 + xI, yI, xF, yF);
}
else //O resto é tratado normalmente e desenhado com as coordenadas passadas
{
g.DrawLine(minhaCaneta, xI, yI, xF, yF);
}
}
}
}
}
public void lerCaminhos()
{
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Lê o arquivo de caminhos e guarda os caminhos na variavel caminho
String linha;
arquivoCaminhos = new StreamReader("CaminhosEntreCidadesMarte.txt");
while (!arquivoCaminhos.EndOfStream)
{
linha = arquivoCaminhos.ReadLine();
int idCidadeOrigem = int.Parse(linha.Substring(0, 3));
int idCidadeDestino = int.Parse(linha.Substring(3, 3));
int distancia = int.Parse(linha.Substring(6, 5));
int tempo = int.Parse(linha.Substring(11, 4));
int custo = int.Parse(linha.Substring(15, 5));
Caminho caminho = new Caminho(idCidadeOrigem, idCidadeDestino, distancia, tempo, custo);
caminhos[idCidadeOrigem, idCidadeDestino] = caminho;
}
}
/**
* Método que retorna o melhor caminho entre duas cidades.
* É passado como parâmetro a lista "caminhos", que representa todos os caminhos possíveis entre determinadas cidades.
* Dessa forma, são declarados uma Pilha de retorno e uma matriz, que representará a matriz de adjacência.
* Cada caminho da lista passada como parâmetro é percorrido e tem seu critério (distância, tempo ou custo) total calculado.
* Por fim, a pilhaDeMovimentos de retorno recebe o caminho com o menor critério total e é retornado.
*/
public Caminho BuscarMelhorCaminho(List <Caminho> caminhos)
{
Caminho ret = new Caminho();
int menorPeso = 0; // critério -> distância, tempo ou custo (o que for escolhido pelo usuário)
foreach (Caminho caminho in caminhos)
{
Caminho caminhoClone = (Caminho)caminho.Clone(); // caminhoClone para não desempilhar o caminho que deve ser retornado.
int pesoTotal = 0;
while (!caminhoClone.Movimentos.EstaVazia)
{
int idCidadeOrigem = caminhoClone.Movimentos.OTopo().IdCidadeOrigem;
int idCidadeDestino = caminhoClone.Movimentos.OTopo().IdCidadeDestino;
switch (this.Criterio)
{
case CriterioMelhorCaminho.Distancia:
pesoTotal += matrizAdjacencia[idCidadeOrigem, idCidadeDestino].Distancia;
break;
case CriterioMelhorCaminho.Tempo:
pesoTotal += matrizAdjacencia[idCidadeOrigem, idCidadeDestino].Tempo;
break;
case CriterioMelhorCaminho.Custo:
pesoTotal += matrizAdjacencia[idCidadeOrigem, idCidadeDestino].Custo;
break;
}
caminhoClone.RemoverMovimento();
}
if (pesoTotal < menorPeso || menorPeso == 0) // se a distância total do caminho em questão for menor que todas as outras até o momento
{
ret = (Caminho)caminho.Clone();
menorPeso = pesoTotal;
ret.PesoTotal = menorPeso;
}
}
return(ret);
}
public Marte(string cidadeMarteArquivo, string caminhosEntreMarteArquivo)
{
if (cidadeMarteArquivo.Trim() == null || caminhosEntreMarteArquivo.Trim() == null)
{
throw new Exception("Nome do arquivo null");
}
if (cidadeMarteArquivo.Trim().Equals("") || caminhosEntreMarteArquivo.Trim().Equals(""))
{
throw new Exception("Nome do arquivo vazio");
}
this.cidadeMarteArquivo = cidadeMarteArquivo;
this.caminhosEntreMarteArquivo = caminhosEntreMarteArquivo;
StreamReader LeitorCidade = new StreamReader(cidadeMarteArquivo);
StreamReader LeitorCaminho = new StreamReader(caminhosEntreMarteArquivo);
int numeroDeCidades = 0;
cidades = new ArvoreCidades();
while (!LeitorCidade.EndOfStream)
{
string linha = LeitorCidade.ReadLine();
Cidade cidade = new Cidade(linha);
cidades.Incluir(cidade);
numeroDeCidades++;
}
matrizAdjacenteDeCaminhos = new Caminho[numeroDeCidades, numeroDeCidades];
while (!LeitorCaminho.EndOfStream)
{
string linha = LeitorCaminho.ReadLine();
Caminho caminho = new Caminho(linha);
MatrizAdjacenteDeCaminhos[caminho.GetIdOrigem, caminho.GetIdDestino] = caminho;
}
}
/*
* Exibe todos os caminhos em um dataGridView de caminhos e o menor caminho em um outro.
*/
private void MostrarCaminhos()
{
foreach (PilhaLista <Caminho> caminho in listaCaminhos)
{
int posicao = 0;
PilhaLista <Caminho> aux = caminho.Clone();
aux.Inverter();
if (dgvCaminhoEncontrado.RowCount == menor)
{
dgvMelhorCaminho.RowCount++;
dgvMelhorCaminho.ColumnCount = aux.Tamanho() + 1;
}
dgvCaminhoEncontrado.RowCount++;
if (dgvCaminhoEncontrado.ColumnCount <= aux.Tamanho())
{
dgvCaminhoEncontrado.ColumnCount = aux.Tamanho() + 1;
}
while (!aux.EstaVazia())
{
Caminho c = aux.Desempilhar();
if (dgvCaminhoEncontrado.RowCount - 1 == menor)
{
ExibirDgv(dgvMelhorCaminho, c, posicao);
}
ExibirDgv(dgvCaminhoEncontrado, c, posicao);
posicao++;
}
}
selecionado = menor;
dgvCaminhoEncontrado.Rows[selecionado].Selected = true;
pbMapa.Invalidate();
}
private void EncontrarCaminhosRepeticao(int idCidadeAtual)
{
for (int i = 0; i < matrizAdjacenteDeCaminhos.GetLength(0); i++)
{
Caminho caminho = this.matrizAdjacenteDeCaminhos[idCidadeAtual, i];
if (caminho != null && !passamosAqui[i])
{
aux.Add(caminho);
if (i == this.idDestino)
{
caminhos.Add(aux.Select(item => (Caminho)item.Clone()).ToList());
}
else
{
passamosAqui[caminho.GetIdDestino] = true;
EncontrarCaminhosRepeticao(caminho.GetIdDestino);
passamosAqui[caminho.GetIdDestino] = false;
}
aux.RemoveAt(aux.Count - 1);
}
}
}
public void lerArquivos()
{
StreamReader leitor = new StreamReader("F:\\ED2\\Projeto2_DirigiveisEmMarte\\CidadesMarte.txt", Encoding.UTF7, true);
string linha = leitor.ReadLine();
cidades.Raiz = new NoArvore <Cidade>(new Cidade(linha));
while (!leitor.EndOfStream)
{
linha = leitor.ReadLine();
cidades.Incluir(new Cidade(linha));
}
leitor.Close();
rotasMatriz = new int[cidades.QuantosDados + 1, cidades.QuantosDados + 1];
leitor = new StreamReader("F:\\ED2\\Projeto2_DirigiveisEmMarte\\CidadesMarteOrdenado.txt", Encoding.UTF7, true);
int indice = 1;
rotasMatriz[0, 0] = -1;
while (!leitor.EndOfStream)
{
linha = leitor.ReadLine();
Cidade nova = new Cidade(linha);
cidades.Atual = new NoArvore <Cidade>(nova);
rotasMatriz[indice, 0] = nova.Cod;
rotasMatriz[0, indice] = nova.Cod;
lsbOrigem.Items.Add(nova.Cod + " - " + nova.Nome);
lsbDestino.Items.Add(nova.Cod + " - " + nova.Nome);
indice++;
}
leitor.Close();
leitor = new StreamReader("F:\\ED2\\Projeto2_DirigiveisEmMarte\\CaminhosEntreCidadesMarte.txt", Encoding.UTF7, true);
while (!leitor.EndOfStream)
{
linha = leitor.ReadLine();
Caminho novo = new Caminho(linha);
caminhos.InserirAposFim(novo);
for (int i = 1; i < cidades.QuantosDados + 1; i++)
{
if (i - 1 == novo.CodOrigem)
{
for (int a = 1; a < cidades.QuantosDados + 1; a++)
{
if (a - 1 == novo.CodDestino)
{
rotasMatriz[i, a] = novo.Distancia;
}
}
}
}
}
leitor.Close();
quantosdados = cidades.QuantosDados;
cidades.OndeExibir = tpArvore;
}
//Método que, efetivamente, busca caminhos entre as cidades do mapa.
private void BtnBuscar_Click(object sender, EventArgs e)
{
//Variáveis para operações do btnBuscar.
int idCidadeOrigem = lsbOrigem.SelectedIndex;
int idCidadeDestino = lsbDestino.SelectedIndex;
int cidadeAtual = idCidadeOrigem;
int saidaAtual = 0;
bool[] passou = new bool[qtdCidades];
bool achou = false;
bool acabou = false;
List <PilhaLista <Caminho> > caminhosValidos = new List <PilhaLista <Caminho> >();
PilhaLista <Caminho> p = new PilhaLista <Caminho>();
for (int i = 0; i < qtdCidades; i++) //Inicia os valores de “passou”
{
passou[i] = false; //Pois ainda não foi em nenhuma cidade
}
int indice = 0;
while (!acabou) //Enquanto não acabou
{
while ((saidaAtual < qtdCidades) && !achou)
{ //Se não há saida pela cidade testada, verifica a próxima.
if (matriz[cidadeAtual, saidaAtual] == null)
{
saidaAtual++;
}
else //Se já passou pela cidade testada, verifica se a próxima
//cidade permite saída.
if (passou[saidaAtual])
{
saidaAtual++;
}
else //Se chegou na cidade desejada, empilha o local
//e termina o processo de procura de caminho.
if (saidaAtual == idCidadeDestino) //Se a saída é o id do destino,
{
p.Empilhar(new Caminho(cidadeAtual, saidaAtual)); //Encontramos o destino.
achou = true;
}
else
{
p.Empilhar(new Caminho(cidadeAtual, saidaAtual)); //Vamos a outra cidade, isto é, à cidade de saída.
passou[cidadeAtual] = true;
cidadeAtual = saidaAtual;
saidaAtual = 0;
}
}
if (!achou)
{
if (!p.EstaVazia())
{
//Backtracking --> Retorna o caminho.
Caminho aux = p.Desempilhar();
saidaAtual = aux.IdCidadeDestino;
passou[saidaAtual] = false;
cidadeAtual = aux.IdCidadeOrigem;
aux = null;
saidaAtual++;
}
else
{
acabou = true;
}
}
if (achou)
{ //Desempilha a configuração atual da pilha
//Para a pilha da lista de parâmetros
caminhosValidos.Add(new PilhaLista <Caminho>());
PilhaLista <Caminho> auxiliar = new PilhaLista <Caminho>();
while (!p.EstaVazia())
{
auxiliar.Empilhar(p.Desempilhar()); //Invertemos os caminhos.
caminhosValidos[indice].Empilhar(auxiliar.OTopo());
}
while (!auxiliar.EstaVazia())
{
p.Empilhar(auxiliar.Desempilhar());
}
indice++;
achou = false;
//Backtracking --> Retorna o caminho.
Caminho aux = p.Desempilhar();
saidaAtual = aux.IdCidadeDestino;
passou[saidaAtual] = false;
cidadeAtual = aux.IdCidadeOrigem;
aux = null;
saidaAtual++;
}
}
//Método que mostra todos os caminhos no dgvCaminho.
TodosOsCaminhos(caminhosValidos, idCidadeOrigem, idCidadeDestino);
}
void BuscarCaminhos(int cdOrigem, int cdDestino)
{
if (cdOrigem != cdDestino)
{
bool achouTodos = false;
bool[] passouCidade = new bool[qtosDados + 1];
int c = 0;
PilhaLista <Caminho> caminhos = new PilhaLista <Caminho>();
caminhosDescobertos = new PilhaLista <PilhaLista <Caminho> >();
for (int i = 0; i < qtosDados; i++)
{
passouCidade[i] = false;
}
do
{
if (cdOrigem == cdDestino || c >= qtosDados)
{
if (caminhos.EstaVazia())
{
achouTodos = true;
}
else
{
if (cdOrigem == cdDestino)
{
caminhosDescobertos.Empilhar(caminhos.Copia());
}
Caminho caminho = caminhos.Desempilhar();
cdOrigem = caminho.IdCidadeOrigem;
passouCidade[caminho.IdCidadeDestino] = false;
if (caminho.IdCidadeDestino != caminho.IdCidadeOrigem)
{
c = caminho.IdCidadeDestino + 1;
}
}
}
if (c < qtosDados && matAdjacencias[cdOrigem, c] != null)
{
if (passouCidade[c] != true)
{
passouCidade[cdOrigem] = true;
caminhos.Empilhar(matAdjacencias[cdOrigem, c]);
cdOrigem = c;
c = -1; // recebe -1, pois incrementa logo após
}
}
c++;
}while (!achouTodos);
ExibirCaminhos(caminhosDescobertos);
if (!caminhosDescobertos.EstaVazia())
{
AcharMelhorCaminho(caminhosDescobertos);
}
}
else
if (cdOrigem != -1 && cdDestino != -1)
{
MessageBox.Show("Você já está na cidade!");
}
}
private void BtnBuscar_Click(object sender, EventArgs e) //Método chamado no evento click do btnBuscar
{
MessageBox.Show("Buscar caminhos entre cidades selecionadas"); //Mensagem mandada ao usuário ao clique do botão btnBuscar
pbMapa.Refresh(); //Método que "limpa" o mapa, apagando o caminho que possivelmente estava sendo exibido antes
dataGridView1.Rows.Clear(); //Método que apaga as linhas populadas com o caminho escolhido anteriormente peo usuário
dataGridView2.Rows.Clear(); //Método que apaga as linhas populadas com o caminho escolhido anteriormente peo usuário
dataGridView2.Columns.Clear(); //Método que deleta as colunas antes exibidas no dataGridView
PilhaLista <Caminho> aux2 = new PilhaLista <Caminho>(); //Declaração e instanciação da pilha de caminhos que guardará todos os caminhos encontrados que levarão ao destino desejado
PilhaLista <Caminho> caminhos = new PilhaLista <Caminho>(); //Declaração e instanciação da pilha de caminhos que guardará todos os possíveis caminhos, cada rota que possivelmente levará ao destino escolhido
PilhaLista <Caminho> aux = new PilhaLista <Caminho>(); //Declaração e instanciação da pilha de caminhos que inicialmente guardará todos os caminhos que tem como início a origem determinada
int qtdCaminhos = 0; //Variável que guarda o número de caminhos encontrados, usada mais tarde na instanciação do vetor de caminhos
int atual = lsbOrigem.SelectedIndex; //Variável que guarda o índice da cidade escolhida pelo usuário como origem
bool acabouCaminho = false; //Variável que guarda 'true' se a cidade destino foi alcançada ou 'false' caso não
bool[] visitados = new bool[arvore.QuantosDados]; //Vetor do tipo boolean que guardará true sempre que a cidade correspondente foi verificada/visitada e false em caso contrário
int nCidades = 0; //Variável que guarda o número de cidades que o caminho com maior cidades contém
int menorCaminho = Int32.MaxValue; //Variável que guarda a menor distância encontrada
int distancia; //Variável que guarda a distância percorrida no caminho atualmente analisado
string[] nomeMelhor = new string[arvore.QuantosDados]; //Vetor de string que guarda os nomes das cidades contidas no melhor caminho encontrado
vetorCaminhos = new object[100];
int qtd = arvore.QuantosDados; //Variável que guarda a quantidade de cidades contidas na árvore criada
while (!acabouCaminho) //Loop definido pela verificação do encontro ou não de um caminho
{
distancia = 0;
bool empilhou = false; //Variável boolean que verifica se algum caminho foi empilhado com a origem atual
for (int c = 0; c < qtd; c++) //Loop que se repete pelo número de cidades existentes
{
if (matriz[atual, c] != default(int)) //Verificação: se o valor da posição atual da matriz é diferente de 0, ou seja, se entre os índices(cidades) definidos existe uma rota
{
aux.Empilhar(new Caminho(atual, c, matriz[atual, c])); //Caso exista uma rota entre essas cidades, essa será empilhada na pilha
empilhou = true; //Atribuição de valor true para a variável 'empilhou', já que um posssível caminho foi encontrado
}
}
if (!empilhou) //Verificação: se nenhum possível caminho foi encontrado desta vez
{
if (!aux.EstaVazia()) //se a pilha aux não estiver vazia
{
while (!aux.EstaVazia() && !caminhos.EstaVazia() && aux.OTopo().Origem != caminhos.OTopo().Destino) //se a pilha "aux" e a pilha "caminhos" não estiverem vazia e a origem do topo de "aux" for diferente da origem do topo de "caminhos"
{
caminhos.Desempilhar(); //Caso nada tenha sido empilhado, devemos desempilhar da pilha caminhos até que a origem do caminho no topo da pilha aux seja igual ao destino do caminho do topo da pilha caminhos
}
}
}
if (aux.EstaVazia()) //Verificação: se a pilha aux não tiver elementos, então não é possível prosseguir a procura por um caminho
{
acabouCaminho = true; //Portanto, para sair do loop, a variável acabouCaminho recebe true
}
else //Caso a pilha aux não esteja vazia, a busca por um caminho deve presseguir
{
Caminho um = aux.Desempilhar(); //Variável local que guarda o caminho analisado atualmente
if (um.Destino == lsbDestino.SelectedIndex) //Verificação: se um caminho foi encontrado
{
caminhos.Empilhar(um); //Empilha na pilha "caminhos"
if (caminhos.Tamanho() > nCidades) //Se o tamanho da pilha "caminhos" atual, a quantidade de cidades, for maior do que a maior quantidades de cidades em um caminho ("nCidades")
{
nCidades = caminhos.Tamanho(); //A quantidade máxima de cidades em um caminho recebe a quantidade de cidades no caminho atual
}
aux2 = caminhos.Clone().Inverter(); //A pilha "aux2" recebe o clone da pilha "caminhos" invertida
if (!aux.EstaVazia()) //se a pilha aux não estiver vazia
{
while (!aux.EstaVazia() && !caminhos.EstaVazia() && aux.OTopo().Origem != caminhos.OTopo().Destino) //se a pilha "aux" e a pilha "caminhos" não estiverem vazia e a origem do topo de "aux" for diferente da origem do topo de "caminhos"
{
caminhos.Desempilhar(); //Caso nada tenha sido empilhado, devemos desempilhar da pilha caminhos até que a origem do caminho no topo da pilha aux seja igual ao destino do caminho do topo da pilha caminhos
}
}
caminhos.Empilhar(um);
atual = um.Destino; //variável atual recebe o destino do topo de "aux"
int i = 0; //Variável que armazena o indíce dos vetores
dataGridView1.RowCount++; //Aumenta a quantidade de linhas do DataGridView
dataGridView1.ColumnCount = nCidades + 1; //A quantidade de colunas do DataGridView recebe o maior número de cidades de todos os caminhos possíveis
double?[] cod = new double?[arvore.QuantosDados]; //Representa um vetor que armazena os códigos de todas as cidades do caminho atual em ordem
string[] nomes = new string[arvore.QuantosDados]; //Representa um vetor que armazena os nomes de todas as cidades do caminho atual em ordem
Caminho c = new Caminho(); //Representa a rota atual
while (!aux2.EstaVazia()) //Enquanto a pilha "aux2" estiver vazia
{
c = aux2.Desempilhar(); //A rota atual recebe o topo de "aux2" e desempilha esta
Cidade cid = arvore.BuscaPorDado(new Cidade(c.Origem)); //Representa a cidade de origem da rota atual
nomes[i] = cid.Nome; //Armazena o nome desta cidade na posição atual do vetor de nomes
cod[i] = cid.Cod; //Armazena o codigo desta cidade na posição atual do vetor de códigos
distancia += c.Distancia; //A distância total do caminho soma a distância da rota atual
dataGridView1[i++, dataGridView1.RowCount - 1].Value = cid.Nome; //"Escreve" o nome da cidade atual no DataGridView
}
nomes[i] = (arvore.BuscaPorDado(new Cidade(c.Destino))).Nome; //Guarda o nome da última cidade no vetor de nomes
cod[i] = (arvore.BuscaPorDado(new Cidade(c.Destino))).Cod; //Guarda o codigo da última cidade no vetor de códigos
dataGridView1[i, dataGridView1.RowCount - 1].Value = nomes[i]; //"Escreve" o nome da última cidade no DataGridView
if (distancia < menorCaminho) //Verificação: se a distância percorrida nesse caminho for menor que a menor distância já encontrada
{
menorCaminho = distancia; //A variável menorCaminho passa a guardar a distância atual
melhorCaminho = cod; //Como a distância atual é a menor encontrada, o melhor caminho passa a ser o atual, portanto o valor do vetor de códigos melhorCaminho recebe o vator de códigos atual
nomeMelhor = new string[i]; //Instanciação do vetor que guarda os nomes das cidades que o caminho atual contém
nomeMelhor = nomes; //Atribuição do vetor de nomes das cidades percorridas neste caminho ao vetor que guarda nomes de cidades pelas quais passa o melhor caminho
} //Caso não seja menor, nada acontece, para que a variável contenha o menor valor de todos corretamente
vetorCaminhos[qtdCaminhos] = cod; //Atribuição do vetor de códigos atual à posição atual do vetorCaminhos, para que este guarde os códigos das cidades percorridas nesse caminho
qtdCaminhos++; //Acrescentamos uma unidade à variável qtdCaminhos
}
else
{
caminhos.Empilhar(um); //Ao acharmos uma possível rota, ela é guardada na pilha de possíveis rotas
atual = um.Destino; //Mudamos o valor da variável atual, que passará a guardar a origem do caminho que será verificado posteriormente
}
}
}
if (qtdCaminhos == 0) //Caso a quantidade de caminhos encontrados seja zero, não existe uma rota entre as cidades escolhidas, portanto, alertamos o usuário
{
MessageBox.Show("Não existe caminho!"); //Mensagem exibida ao usuário para alertá-lo da inexistência de caminhos
}
else //Caso a quantidade de caminhos encontrados não seja zero, achamos pelo menos um caminho
{
ExibirMelhorCaminho(nomeMelhor); //Chamada de método para exibir o melhor caminho encontrado
}
}
/*
* Método que utiliza backtraking e pilhas para encontrar todos os caminhos entre dois pontos. Armazena todos os caminhos
* em uma lista e determina qual posição guarda o menor.
* @params dois inteiros sendo que a origem a cidade de onde estamos saindo e o destino a cidade onde queremos chegar.
*/
private void AcharCaminhos(int origem, int destino)
{
listaCaminhos = new List <PilhaLista <Caminho> >();
int menorDistancia = int.MaxValue, disAtual = 0;
PilhaLista <Caminho> caminhoAtual = new PilhaLista <Caminho>();
PilhaLista <Caminho> aux = new PilhaLista <Caminho>();
bool[] jaPassou = new bool[23];
for (int i = 0; i < 23; i++)
{
jaPassou[i] = false;
}
int atual = origem;
bool acabou = false;
while (!acabou)
{
int tamanhoAnterior = aux.Tamanho();
for (int i = 0; i < 23; i++)
{
if (grafo[atual, i] != 0 && !jaPassou[i])
{
aux.Empilhar(new Caminho(atual, i, grafo[atual, i]));
}
}
if (!aux.EstaVazia() && tamanhoAnterior == aux.Tamanho())
{
Caminho cam = caminhoAtual.Desempilhar();
disAtual -= cam.Distancia;
jaPassou[cam.IdDestino] = true;
}
if (aux.EstaVazia())
{
acabou = true;
}
else
{
Caminho c = aux.Desempilhar();
while (!caminhoAtual.EstaVazia() && caminhoAtual.OTopo().IdDestino != c.IdOrigem)
{
Caminho cam = caminhoAtual.Desempilhar();
disAtual -= cam.Distancia;
jaPassou[cam.IdDestino] = false;
}
caminhoAtual.Empilhar(c);
disAtual += c.Distancia;
if (c.IdDestino != destino)
{
jaPassou[c.IdOrigem] = true;
atual = c.IdDestino;
}
else
{
listaCaminhos.Add(caminhoAtual.Clone());
if (disAtual < menorDistancia)
{
menor = listaCaminhos.Count - 1;
menorDistancia = disAtual;
}
if (aux.EstaVazia())
{
acabou = true;
}
else
{
Caminho retorno = aux.Desempilhar();
while (!caminhoAtual.EstaVazia() && caminhoAtual.OTopo().IdDestino != retorno.IdOrigem)
{
Caminho cam = caminhoAtual.Desempilhar();
disAtual -= cam.Distancia;
jaPassou[cam.IdDestino] = false;
}
caminhoAtual.Empilhar(retorno);
jaPassou[retorno.IdDestino] = true;
disAtual += retorno.Distancia;
while (retorno.IdDestino == destino && !acabou)
{
listaCaminhos.Add(caminhoAtual.Clone());
if (disAtual < menorDistancia)
{
menor = listaCaminhos.Count - 1;
menorDistancia = disAtual;
}
if (!aux.EstaVazia())
{
retorno = aux.Desempilhar();
while (!caminhoAtual.EstaVazia() && caminhoAtual.OTopo().IdDestino != retorno.IdOrigem)
{
Caminho cam = caminhoAtual.Desempilhar();
disAtual -= cam.Distancia;
jaPassou[cam.IdDestino] = false;
}
caminhoAtual.Empilhar(retorno);
disAtual += retorno.Distancia;
}
else
{
acabou = true;
}
}
atual = retorno.IdDestino;
}
}
}
}
}