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 drawTour(CTour tour, float depth, float red, float green, float blue, bool specialColor = false)
{
if (tour == null)
{
return;
}
Gl.glLineWidth(3f);
Gl.glColor3f(red, green, blue);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
for (int pointIndex = 0; pointIndex < tour.getListLength(); pointIndex++)
{
if (specialColor == true)
{
float color = (float)pointIndex / (float)tour.getListLength();
Gl.glColor3f(color, color, 0.5f);
}
CTSPPoint point = tour.getPoint(pointIndex);
Gl.glVertex3f(point.x, point.y, depth);
}
Gl.glEnd();
}
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
}
private string handleTourSection(StreamReader reader)
{
String actualLine = reader.ReadLine();
if (mFileHeader.dimension == 0)
{
mFileHeader.dimension = Int32.MaxValue;
}
// Die Anzahl der Knoten in der Datei muss mit der Anzahl der Einträge in der Punktliste übereinstimmen.
// Sonst greifen wir eventuell noch auf Punkte zu die es nicht gibt.
if (mFileHeader.dimension != CTSPPointList.getInstance().length())
{
throw new Exception("Tour-Datei ist nicht kompatibel mit der geladenen TSP-Datei!");
}
CTour optTour = new CTour();
int i = 1;
while ((!(actualLine == "-1")) && (i <= mFileHeader.dimension))
{
actualLine = actualLine.Trim();
// Punkt suchen
CTSPPoint point = CTSPPointList.getInstance().getPoint(actualLine);
if (point != null)
{
// Punkt in Tour einfügen
optTour.addPoint(point);
}
else
{
throw new Exception("Fehler beim auslesen der Optimalen Tour!");
}
actualLine = reader.ReadLine();
i++;
}
// prüfen ob die Tour ein Kreis ist (erstes == letztes Element)
if (optTour.getPoint(0) != optTour.getPoint(optTour.getListLength() - 1))
{
// Nein, also den Kreis herstellen
optTour.addPoint(optTour.getPoint(0));
}
// Tour abspeichern
CAntAlgorithmParameters.getInstance().optTour = optTour;
return(actualLine);
}
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 CAntAlgorithm(RenderWindow renderWindow, TextBox iterationTextbox)
{
mRenderWindow = renderWindow;
mItertationsTextbox = iterationTextbox;
mMaxIterations = mAlgorithmParam.numberMaxIterations;
mPheromoneParam = mAlgorithmParam.pheromoneParameter;
mPhermomoneUpdate = mAlgorithmParam.pheromoneUpdate;
mInitialPheromone = mAlgorithmParam.initialPheromone;
mEvaporationFactor = mAlgorithmParam.evaporationFactor;
mOptTour = mAlgorithmParam.optTour;
}
public CTour getBestGlobalTour()
{
if (mIterationList.Count > 0)
{
bestTour = mIterationList[0].ShortestTour;
for (var i = 1; i < mIterationList.Count; i++)
{
var currentTour = mIterationList[i].ShortestTour;
if (currentTour.getTourLength() < bestTour.getTourLength())
{
bestTour = currentTour;
}
}
return(bestTour);
}
return(null);
}
public CAnt(CTSPPoint startPoint)
{
tour = new CTour();
PointsToVisit = CTSPPointList.getInstance().copy();
CurrentPoint = startPoint;
}
public CIteration(CTour shortestTour, double averageTourLength)
{
_averageTourLength = averageTourLength;
_shortestTour = shortestTour;
}
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");
}
