/// <summary>
/// Método para encontrar la ruta óptima entre dos puntos dadas las estaciones para iniciar
/// </summary>
/// <param name="inicio">Estación inicial</param>
/// <param name="fin">Estación final</param>
/// <returns>La mejor ruta encontrada</returns>
public Ruta EncontrarRuta(Estacion inicio, Estacion fin)
{
Estacion auxiliar = fin;
// Encontramos la ruta a partir del inicio
List <Estacion> minimos = CalculaRutasMinimas(inicio);
Ruta ruta = new Ruta();
decimal distancia = 0;
// Si no existe en nuestra lista es porque no hay conexión entre ellos
if (!minimos.Contains(auxiliar))
{
throw new Exception(String.Format("{0} no alcanzable desde {1}", fin.Nombre, inicio.Nombre));
}
auxiliar = minimos[minimos.IndexOf(auxiliar)];
distancia = auxiliar.PesoAcumulado;
// Se usa una pila para almacenar la ruta
Stack <Estacion> pila = new Stack <Estacion>();
while (auxiliar != null)
{
pila.Push(auxiliar);
auxiliar = auxiliar.EstacionPredecesora;
}
// Vaciar la pila para armar la ruta correcta
while (pila.Count > 0)
{
ruta.Estaciones.Add(pila.Pop());
}
return(ruta);
}
public Estacion EstacionMasCercana(decimal latitud, decimal longitud)
{
Estacion e = null;
Database db = DatabaseFactory.CreateDatabase("RutAppBd");
// Recuperamos todas las estaciones de la base de datos
DbCommand cmd = db.GetStoredProcCommand("dbo.ObtieneEstacionesCercanas");
db.AddInParameter(cmd, "latitud", DbType.Decimal, latitud);
db.AddInParameter(cmd, "longitud", DbType.Decimal, longitud);
db.AddInParameter(cmd, "radio", DbType.Int32, 2000);
using (IDataReader reader = db.ExecuteReader(cmd))
{
if (reader.Read())
{
String idEstacion = reader.GetString(reader.GetOrdinal("id"));
e = new Estacion(idEstacion);
e.Nombre = reader.GetString(reader.GetOrdinal("nombre"));
int i = reader.GetOrdinal("linea");
if (!reader.IsDBNull(i))
{
e.Linea = reader.GetString(i);
}
e.Latitud = (decimal)reader.GetDouble(reader.GetOrdinal("latitud"));
e.Longitud = (decimal)reader.GetDouble(reader.GetOrdinal("longitud"));
e.Tarifa = reader.GetDecimal(reader.GetOrdinal("tarifa"));
e.TipoEstacion = reader.GetString(reader.GetOrdinal("tipo_estacion"));
}
}
return(e);
}
public void CargaGrafo()
{
Database db = DatabaseFactory.CreateDatabase("RutAppBd");
// Recuperamos todas las estaciones de la base de datos
DbCommand cmd = db.GetStoredProcCommand("dbo.ObtieneTodasEstaciones");
int ix = 0;
using (IDataReader reader = db.ExecuteReader(cmd))
{
while (reader.Read())
{
String idEstacion = reader.GetString(reader.GetOrdinal("id"));
Estacion nvaEst = new Estacion(idEstacion);
nvaEst.Nombre = reader.GetString(reader.GetOrdinal("nombre"));
int i = reader.GetOrdinal("linea");
if (!reader.IsDBNull(i))
{
nvaEst.Linea = reader.GetString(i);
}
nvaEst.Latitud = (decimal)reader.GetDouble(reader.GetOrdinal("latitud"));
nvaEst.Longitud = (decimal)reader.GetDouble(reader.GetOrdinal("longitud"));
nvaEst.Tarifa = reader.GetDecimal(reader.GetOrdinal("tarifa"));
nvaEst.TipoEstacion = reader.GetString(reader.GetOrdinal("tipo_estacion"));
grafo.Add(nvaEst, ix++);
}
}
// Para cada estacion, obtenemos sus adyacencias
foreach (Estacion estacion in grafo.Keys)
{
DbCommand dbC = db.GetStoredProcCommand("RecuperaTramos");
db.AddInParameter(dbC, "estacion", DbType.String, estacion.IdEstacion);
using (IDataReader reader = db.ExecuteReader(dbC))
{
while (reader.Read())
{
Conexion conexion = new Conexion();
conexion.MetrosTramo = reader.GetDecimal(reader.GetOrdinal("distancia"));
conexion.VelocidadPromedio = reader.GetDecimal(reader.GetOrdinal("velocidad"));
conexion.Destino = new Estacion(reader.GetString(1));
estacion.Conexiones.Add(conexion);
}
}
}
// Relleno de la matriz de pesos
MatrizPesos = new decimal[NumeroNodos, NumeroNodos];
for (int i = 0; i < NumeroNodos; i++)
{
for (int j = 0; j < NumeroNodos; j++)
{
Estacion uno = grafo.ElementAt(i).Key;
Estacion dos = grafo.ElementAt(j).Key;
MatrizPesos[i, j] = uno.PesoConexion(dos);
}
}
}
/// <summary>
/// Método para encontrar la ruta óptima entre dos puntos dada sus coordenadas.
/// </summary>
/// <param name="latInicio">Latitud del punto inicial</param>
/// <param name="longInicio">Longitud del punto inicial</param>
/// <param name="latFinal">Latitud del punto final</param>
/// <param name="longFinal">Longitud del punto final</param>
/// <returns>La mejor ruta encontrada</returns>
public Ruta EncontrarRuta(decimal latInicio, decimal longInicio, decimal latFinal, decimal longFinal)
{
// Buscamos las estaciones cercanas a las coordenadas de inicio y final
Estacion origen = EstacionMasCercana(latInicio, longInicio);
Estacion destino = EstacionMasCercana(latFinal, longFinal);
// Llamamos a otro método que busca a partir de estaciones
return(EncontrarRuta(origen, destino));
}
/// <summary>
/// Obtiene el índice dentro del grafo en el que se
/// encuentra la estación especificada
/// </summary>
/// <param name="e"></param>
/// <returns></returns>
public int ObtenerIndiceEstacion(Estacion e)
{
return(grafo.IndexOfKey(e));
}
/// <summary>
/// Método que a partir de una estación, encuentra las rutas optimas hacia todos los demás
/// </summary>
/// <param name="origen"></param>
/// <returns></returns>
public List <Estacion> CalculaRutasMinimas(Estacion origen)
{
List <Estacion> S = new List <Estacion>();
List <Estacion> minimos = new List <Estacion>();
S.Add(origen);
while (S.Count > 0) // Mientras que existan elementos para procesar
{
// Sacamos un elemento de la lista
Estacion temporal = S[0];
Estacion predecesora = temporal.EstacionPredecesora;
decimal pesoAnterior = temporal.PesoAcumulado;
S.RemoveAt(0);
// Lo agregamos a nuestro arreglo de soluciones
temporal = grafo.ElementAt(grafo.IndexOfKey(temporal)).Key;
temporal.EstacionPredecesora = predecesora;
temporal.PesoAcumulado = pesoAnterior;
minimos.Add(temporal);
// Obtenemos el índice
int indice1 = grafo.IndexOfKey(temporal);
int indice2 = -1;
// Por cada conexión con este nodo
foreach (Conexion conexion in temporal.Conexiones)
{
// Para cada arista que conecta con temporal
indice2 = grafo.IndexOfKey(conexion.Destino);
// No hay conexion
if (MatrizPesos[indice1, indice2] <= 0)
{
continue;
}
// Ya se calculó
if (minimos.Contains(conexion.Destino))
{
continue;
}
// Marcamos con la etiqueta el nodo seleccionado
conexion.Destino.EstacionPredecesora = temporal;
conexion.Destino.PesoAcumulado = MatrizPesos[indice1, indice2] + temporal.PesoAcumulado;
// Si no existe, lo agregamos a la lista para ser procesado por el algoritmo
if (!S.Contains(conexion.Destino))
{
S.Add(conexion.Destino);
continue;
}
// Si llegó aquí es porque ya existía, entonces lo buscamos para comprobar que
// siempre esté actualizado con el menor peso
for (int ix = 0; ix < S.Count; ix++)
{
Estacion e = S[ix];
if (e.Equals(conexion.Destino) && // Si hablamos de las mismas estaciones
e.PesoAcumulado > conexion.Destino.PesoAcumulado) // Y el peso es menor
{
S.RemoveAt(ix);
S.Add(conexion.Destino);
break;
}
}
}
}
return(minimos);
}
