public PairElements Clone()
{
var p = new PairElements();
p.FirstElement.BoardNumber = FirstElement.BoardNumber;
p.FirstElement.ElementNumber = FirstElement.ElementNumber;
p.SecondElement.BoardNumber = SecondElement.BoardNumber;
p.SecondElement.ElementNumber = SecondElement.ElementNumber;
return(p);
}
/// <summary>
/// Итерационная компоновка по мультиграфу
/// </summary>
public static List <StepCompositionLog> Compose(out string error_msg)
{
var log = new List <StepCompositionLog>();
error_msg = "";
// считываем схему (потом достанем из неё матрицу R)
var sch = ApplicationData.ReadScheme(out error_msg);
if (error_msg != "")
{
return(log);
}
// считываем результаты компоновки
var cmp = ApplicationData.ReadComposition(out error_msg);
if (error_msg != "")
{
return(log);
}
// считываем матрицу R
var matrR = sch.MatrixR;
// считываем элементы в уже скомпонованных узлах
var boardsElements = cmp.BoardsElements;
if (boardsElements.Count < 2)
{
log.Add(new StepCompositionLog(boardsElements, "Для выполнения итерационной компоновки необходимо от 2 узлов"));
return(log);
}
// список в котором будут хранится пары узлов (1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4, 3-4)
var boardsPairs = new List <PairBoards>();
// формируем пары узлов
for (int i = 0; i < boardsElements.Count - 1; i++)
{
for (int j = i + 1; j < boardsElements.Count; j++)
{
var pair = new PairBoards(i, j);
boardsPairs.Add(pair);
}
}
// максимальное значение дельта r у пары элементов
int maxDeltaR;
// пара элементов у которой максимальное дельта r
PairElements maxDeltaRpair;
// запускаем цикл до тех пор, пока не найдём ни одного положительного приращения дельта r
do
{
maxDeltaR = Int32.MinValue;
maxDeltaRpair = null;
string logMessage = "";
// список пар элементов в разных узлах
var elementsPairs = new List <PairElements>();
// проходим по всем парам узлов
foreach (var boardPair in boardsPairs)
{
// формируем пары элементов в разных платах
for (int i = 0; i < boardsElements[boardPair.FirstBoard].Count; i++)
{
for (int j = 0; j < boardsElements[boardPair.SecondBoard].Count; j++)
{
var pair = new PairElements();
pair.FirstElement.ElementNumber = boardsElements[boardPair.FirstBoard][i];
pair.FirstElement.BoardNumber = boardPair.FirstBoard;
pair.SecondElement.ElementNumber = boardsElements[boardPair.SecondBoard][j];
pair.SecondElement.BoardNumber = boardPair.SecondBoard;
elementsPairs.Add(pair);
}
}
}
// на выходе получаем список elementsPairs всех возможных пар элементов в разных узлах для перестановки
// теперь запускаем цикл по всем этим парам
foreach (var elementPair in elementsPairs)
{
int delta_r = 0;
// получаем номер первого элемента из пары
int firstElement = elementPair.FirstElement.ElementNumber;
// и номер узла в котором этот элемент находится
int firstElementBoard = elementPair.FirstElement.BoardNumber;
// получаем список элементов, которые находятся в узле первого элемента из пары
List <int> elementOfFirstBoard = boardsElements[firstElementBoard];
// получаем номер второго элемента из пары
int secondElement = elementPair.SecondElement.ElementNumber;
// номер узла второго элемента из пары
int secondElementBoard = elementPair.SecondElement.BoardNumber;
// список элементов входящих в узел элемента из второй пары
List <int> elementOfSecondBoard = boardsElements[secondElementBoard];
// считаем количество связей элемента из первого узла с элементами второго узла (внешние связи)
int term1 = getCountRelationElementWithElements(firstElement, elementOfSecondBoard, matrR) -
getCountRelationElementWithElements(firstElement, elementOfFirstBoard, matrR); // вычитаем количество связей первого элемента с элементами собственного узла (внутренние связи)
// теперь тоже самое для второго элемента
// считаем количество связей элемента из второго узла с элементами первого узла (внешние связи)
int term2 = getCountRelationElementWithElements(secondElement, elementOfFirstBoard, matrR) -
getCountRelationElementWithElements(secondElement, elementOfSecondBoard, matrR); // и вычитаем количество связей второго элемента с элементами собственного узла (внутренние связи)
// третье составляющее формулы дельта r это количество связей первого элемента и второго
int term3 = matrR[firstElement, secondElement];
// теперь подставляем посчитанные значения в формулу
delta_r = term1 + term2 - (2 * term3);
// формируем сообщение о результатах просчётов
logMessage += $"\u0394r({firstElement}-{secondElement}) = {term1} + {term2} - 2*{term3} = {delta_r}\n";
// если посчитанное дельта r пары элементов больше уже найденного, запоминаем эту пару
if (delta_r > maxDeltaR)
{
maxDeltaR = delta_r;
maxDeltaRpair = elementPair.Clone();
}
}
// на выходе получили пару элементов maxDeltaRpair с максимальным приращением
// если приращение положительное - значит нужно поменять элементы в узлах местами
if (maxDeltaR > 0)
{
// удаляем первый элемент пары из его собственного узла
boardsElements[maxDeltaRpair.FirstElement.BoardNumber].Remove(maxDeltaRpair.FirstElement.ElementNumber);
// и добавляем этот элемент во второй узел пары
boardsElements[maxDeltaRpair.FirstElement.BoardNumber].Add(maxDeltaRpair.SecondElement.ElementNumber);
// а второй элемент пары удаляем из его собственного второго узла пары
boardsElements[maxDeltaRpair.SecondElement.BoardNumber].Remove(maxDeltaRpair.SecondElement.ElementNumber);
// и добавляем в первый узел пары
boardsElements[maxDeltaRpair.SecondElement.BoardNumber].Add(maxDeltaRpair.FirstElement.ElementNumber);
// формируем сообщение
logMessage += $"Максимальное положительное \u0394r у элементов {maxDeltaRpair.FirstElement.ElementNumber} и {maxDeltaRpair.SecondElement.ElementNumber}. Меняем их местами.";
}
else
{
logMessage += $"Положительного \u0394r не найдено.";
}
// фиксируем изменение
log.Add(new StepCompositionLog(boardsElements, logMessage));
// и так продолжается пока среди всех пар перестановок в узлах не найдётся ни одного положительного приращения
// каждый цикл будут формироваться новые пары перестановок элементов в узлах, будет находится максимальное приращение при перестановке
// элементов в узлах и осуществлятся перестановка этих элементов в узлах
} while (maxDeltaR > 0);
return(log);
}
