private Percurso PercursoRandom()
{
var lista = new List <int>();
Percurso retorno = null;
var random = new Random();
do
{
retorno = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
lista.Clear();
retorno.InsereRotaArr(0);
for (int i = 1; i < Help.cidades.Count; i++)
{
var posicao = -1;
do
{
posicao = random.Next(1, Help.cidades.Count);
if (lista.IndexOf(posicao) >= 0)
{
posicao = -1;
}
else
{
retorno.AdicionaRotasArr((sbyte)posicao);
lista.Add(posicao);
}
} while (posicao == -1);
}
retorno.AdicionaRotasArr(0);
} while (RotasUtilizadasGenetico.IndexOf(retorno.MontaRotasNumArr()) >= 0);
RotasUtilizadasGenetico.Add(retorno.MontaRotasNumArr());
return(retorno);
}
private void MontaPercursos()
{
for (sbyte i = 1; i < Help.cidades.Count; i++)
{
for (sbyte j = 1; j < Help.cidades.Count; j++)
{
if (i != j)
{
var ni = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
ni.AdicionaRotasArr(i);
ni.AdicionaRotasArr(j);
percursos.Add(ni);
}
}
}
List <Percurso> nova = null;
//- 3 = -1 ORIGEM - 2 PRIMEIRA COMBINACAO (ACIMA)
for (int i = 0; i < Help.cidades.Count - 3; i++)
{
nova = new List <Percurso>();
foreach (var item in percursos)
{
for (sbyte j = 1; j < Help.cidades.Count; j++)
{
if (!JaPassouArr(item.RotasArr(), j))
{
var per = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
per.AdicionaRotasArr(item.RotasArr());
per.AdicionaRotasArr(j);
nova.Add(per);
}
}
}
percursos.Clear();
percursos.AddRange(nova);
}
foreach (var item in percursos)
{
item.InsereRotaArr(0);
item.AdicionaRotasArr(0);
}
}
private void CalculaVizinho()
{
var totalCidades = Help.cidades.Count + 1;
var per = new Percurso(totalCidades);
per.AdicionaRotasArr(0);
var cidadeAtual = 0;
totalCidades--;
do
{
var menorDistancia = int.MaxValue;
//var maiorDistancia = int.MinValue;
sbyte proxima = 0;
for (sbyte i = 1; i < Help.cidades.Count; i++)
{
var distancia = 0;
if (Help.tabelaDistancias.Contains(string.Format("{0}{1}", cidadeAtual, i)))
{
distancia = int.Parse(Help.tabelaDistancias[string.Format("{0}{1}", cidadeAtual, i)].ToString());
}
else if (Help.tabelaDistancias.Contains(string.Format("{0}{1}", i, cidadeAtual)))
{
distancia = int.Parse(Help.tabelaDistancias[string.Format("{0}{1}", i, cidadeAtual)].ToString());
}
else
{
continue;
}
if ((distancia <= menorDistancia) && (!JaPassouArr(per.RotasArr(), i)))
{
menorDistancia = distancia;
proxima = i;
}
}
per.AdicionaRotasArr(proxima);
totalCidades--;
} while ((totalCidades - 1) > 0);
per.AdicionaRotasArr(0);
percursos.Add(per);
}
private void CalculaForcaBruta()
{
MelhoresResultados = new List <Percurso>();
var fatorial = MathNet.Numerics.SpecialFunctions.Factorial(Help.cidades.Count - 1);
var cidades = new sbyte[Help.cidades.Count - 1];
var aux = 1;
for (int i = 0; i < cidades.Length; i++)
{
cidades[i] = (sbyte)aux;
aux++;
}
var menorDistancia = int.MaxValue;
if (Inicial == 0)
{
Inicial = 1;
}
if (Final == 0)
{
Final = int.Parse(fatorial.ToString());
}
var varAuxilio = 0;
for (int i = Inicial; i <= Final; i++)
{
var percurso = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
var comb = new sbyte[cidades.Length];
var disponiveis = cidades;
var repanterior = int.Parse(fatorial.ToString());
//niveis
for (int j = 0; j < cidades.Length; j++)
{
decimal rep = repanterior / (cidades.Length - j);
var modPosicao = i % repanterior;
if (modPosicao == 0)
{
modPosicao = i;
while (modPosicao > repanterior)
{
modPosicao -= int.Parse(repanterior.ToString());
}
}
repanterior = int.Parse(rep.ToString());
if ((rep == 1) && (j == (cidades.Length - 2)))
{
modPosicao = varAuxilio;
varAuxilio++;
if (varAuxilio > 1)
{
varAuxilio = 0;
}
comb[j] = disponiveis[modPosicao];
}
else
{
if (TotalDisponivel(ref disponiveis) == 1)
{
comb[j] = disponiveis[0];
}
else
{
comb[j] = disponiveis[decimal.ToInt16(Math.Ceiling(modPosicao / rep)) - 1];
}
}
AtualizaDisponiveis(ref disponiveis, comb[j]);
}
percurso.AdicionaRotasArr(comb);
percurso.InsereRotaArr(0);
percurso.AdicionaRotasArr(0);
if (percurso.distancia < menorDistancia)
{
menorDistancia = percurso.distancia;
if (MelhoresResultados.Count() >= QuantidadeResultados)
{
MelhoresResultados.Remove(MelhoresResultados.ElementAt(QuantidadeResultados - 1));
}
MelhoresResultados.Insert(0, percurso);
}
percurso = null;
}
}
private Percurso PercursoAleatorio()
{
var fatorial = MathNet.Numerics.SpecialFunctions.Factorial(Help.cidades.Count - 1);
var cidades = new sbyte[Help.cidades.Count - 1];
var aux = 1;
for (int i = 0; i < cidades.Length; i++)
{
cidades[i] = (sbyte)aux;
aux++;
}
var random = -1;
do
{
random = new Random().Next(1, int.Parse(fatorial.ToString()));
} while (NumerosUtilizadosGenetico.IndexOf(random) >= 0);
NumerosUtilizadosGenetico.Add(random);
var varAuxilio = 0;
var percurso = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
var comb = new sbyte[cidades.Length];
var disponiveis = cidades;
var repanterior = int.Parse(fatorial.ToString());
//niveis
for (int j = 0; j < cidades.Length; j++)
{
decimal rep = repanterior / (cidades.Length - j);
var modPosicao = random % repanterior;
if (modPosicao == 0)
{
modPosicao = random;
while (modPosicao > repanterior)
{
modPosicao -= int.Parse(repanterior.ToString());
}
}
repanterior = int.Parse(rep.ToString());
if ((rep == 1) && (j == (cidades.Length - 2)))
{
modPosicao = varAuxilio;
varAuxilio++;
if (varAuxilio > 1)
{
varAuxilio = 0;
}
comb[j] = disponiveis[modPosicao];
}
else
{
if (TotalDisponivel(ref disponiveis) == 1)
{
comb[j] = disponiveis[0];
}
else
{
comb[j] = disponiveis[decimal.ToInt16(Math.Ceiling(modPosicao / rep)) - 1];
}
}
AtualizaDisponiveis(ref disponiveis, comb[j]);
}
percurso.AdicionaRotasArr(comb);
percurso.InsereRotaArr(0);
percurso.AdicionaRotasArr(0);
return(percurso);
}
private void CalculaGenetico()
{
GraficoGenetico = new List <int[]>();
//cromossomo (populacao inicial)
RotasUtilizadasGenetico = new List <string>();
do
{
percursos.Add(PercursoRandom());
} while (percursos.Count < PopulacaoInicial);
RotasUtilizadasGenetico = null;
GraficoGenetico.Add(new int[] { percursos.OrderBy(o => o.distancia).Take(1).FirstOrDefault().distancia, 0 });
var listaUtilizados = new List <int>();
var geracao = new List <Percurso>();
/*Reproducao*/
for (int m = 0; m < QuantidadeReproducoes; m++)
{
for (int k = 0; k < (percursos.Count / 2); k++)
{
var percursoTmp1 = percursos.ElementAt(k);
var percursoTmp2 = percursos.ElementAt((percursos.Count / 2) + k);
var tamanho = (decimal)percursoTmp1.RotasArr().Length;
var limite = int.Parse((Math.Ceiling((tamanho - 2) / 2)).ToString());
var filho1 = new sbyte[percursoTmp1.RotasArr().Length - 1];
var filho2 = new sbyte[percursoTmp1.RotasArr().Length - 1];
filho1[0] = 0;
filho2[0] = 0;
//reproduz o par
for (int i = 1; i < tamanho - 1; i++)
{
if (i <= limite)
{
filho1[i] = percursoTmp1.RotasArr().ElementAt(i);
filho2[i] = -1;
}
else
{
filho2[i] = percursoTmp1.RotasArr().ElementAt(i);
filho1[i] = -1;
}
}
for (int i = 1; i < tamanho - 1; i++)
{
if (i <= limite)
{
if (!JaPassouArr(filho2, percursoTmp2.RotasArr().ElementAt(i)))
{
filho2[i] = percursoTmp2.RotasArr().ElementAt(i);
}
}
else
{
if (!JaPassouArr(filho1, percursoTmp2.RotasArr().ElementAt(i)))
{
filho1[i] = percursoTmp2.RotasArr().ElementAt(i);
}
}
}
for (int i = 0; i < filho1.Length; i++)
{
if (filho1[i] == -1)
{
for (int j = 1; j < tamanho - 1; j++)
{
if (!JaPassouArr(filho1, (sbyte)j))
{
filho1[i] = (sbyte)j;
break;
}
}
}
}
for (int i = 0; i < filho2.Length; i++)
{
if (filho2[i] == -1)
{
for (int j = 1; j < tamanho - 1; j++)
{
if (!JaPassouArr(filho2, (sbyte)j))
{
filho2[i] = (sbyte)j;
break;
}
}
}
}
//mutacao
var random = new Random();
var randomMutacao = random.Next(1, filho1.Length - 1);
var randomMutacaoPar = -1;
do
{
randomMutacaoPar = random.Next(1, filho1.Length - 1);
} while (randomMutacao == randomMutacaoPar);
var randomQualFilho = random.Next(1, 2);
if (randomQualFilho == 1)
{
var tmp = filho1[randomMutacaoPar];
filho1[randomMutacaoPar] = filho1[randomMutacao];
filho1[randomMutacao] = tmp;
}
else
{
var tmp = filho2[randomMutacaoPar];
filho2[randomMutacaoPar] = filho2[randomMutacao];
filho2[randomMutacao] = tmp;
}
var percursoFilho1 = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
var percursoFilho2 = new Percurso(Help.cidades.Count + 1);
percursoFilho1.AdicionaRotasArr(filho1);
percursoFilho2.AdicionaRotasArr(filho2);
percursoFilho1.AdicionaRotasArr(0);
percursoFilho2.AdicionaRotasArr(0);
geracao.Add(percursoFilho1);
geracao.Add(percursoFilho2);
}
var grupo = geracao.GroupBy(g => g.MontaRotasNumArr()).ToList();
foreach (var item in grupo)
{
if (percursos.Where(w => w.MontaRotasNumArr().Equals(item.Key)).Count() == 0)
{
percursos.Add(geracao.Where(w => w.MontaRotasNumArr().Equals(item.Key)).FirstOrDefault());
}
}
//selecionar individuas para a nova reproducao
percursos = new List <Percurso>(percursos.OrderBy(o => o.distancia).Take(PopulacaoInicial).ToList());
GraficoGenetico.Add(new int[] { percursos.ElementAt(0).distancia, m + 1 });
geracao.Clear();
}
}