forked from IF-LK-2020/breitensuche
Breitensuche geht
This commit is contained in:
Asecave
@@ -1,153 +1,184 @@
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/**
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* Implementierung der Tiefensuche auf einem ungereichteten,
|
||||
* gewichteten Graphen.
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* Implementierung der Tiefensuche auf einem ungereichteten, gewichteten
|
||||
* Graphen.
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*/
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public class Breitensuche {
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||||
private Graph g;
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private Graph g;
|
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public Breitensuche() {
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g = new Graph();
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public Breitensuche() {
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||||
g = new Graph();
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||||
// Aufbau des Graphen
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// Erstellen der Knoten (Vertices)
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Vertex koe = new Vertex("Köln");
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g.addVertex(koe);
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Vertex dues = new Vertex("Düsseldorf");
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g.addVertex(dues);
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Vertex dor = new Vertex("Dortmund");
|
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g.addVertex(dor);
|
||||
Vertex bi = new Vertex("Bielefeld");
|
||||
g.addVertex(bi);
|
||||
Vertex hnv = new Vertex("Hannover");
|
||||
g.addVertex(hnv);
|
||||
Vertex bo = new Vertex("Bochum");
|
||||
g.addVertex(bo);
|
||||
// Aufbau des Graphen
|
||||
// Erstellen der Knoten (Vertices)
|
||||
Vertex koe = new Vertex("Köln");
|
||||
g.addVertex(koe);
|
||||
Vertex dues = new Vertex("Düsseldorf");
|
||||
g.addVertex(dues);
|
||||
Vertex dor = new Vertex("Dortmund");
|
||||
g.addVertex(dor);
|
||||
Vertex bi = new Vertex("Bielefeld");
|
||||
g.addVertex(bi);
|
||||
Vertex hnv = new Vertex("Hannover");
|
||||
g.addVertex(hnv);
|
||||
Vertex bo = new Vertex("Bochum");
|
||||
g.addVertex(bo);
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||||
// Erstellen der Kanten (Edges)
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||||
g.addEdge(new Edge(koe, dor, 96.0));
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||||
g.addEdge(new Edge(dues, dor, 70.0));
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||||
g.addEdge(new Edge(dor, bo, 22.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bi, hnv, 113.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bi, dor, 112.0));
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||||
g.addEdge(new Edge(bi, dues, 178.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bo, dues, 52.0));
|
||||
}
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||||
// Erstellen der Kanten (Edges)
|
||||
g.addEdge(new Edge(koe, dor, 96.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(dues, dor, 70.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(dor, bo, 22.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bi, hnv, 113.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bi, dor, 112.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bi, dues, 178.0));
|
||||
g.addEdge(new Edge(bo, dues, 52.0));
|
||||
}
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||||
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||||
/**
|
||||
* Suche nach einem Vertex mit der angegebenen ID mittels der Breitensuche.
|
||||
* @param pVertexID
|
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* @return
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*/
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||||
public boolean findVertex( String pVertexID ) {
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||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
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/**
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||||
* Suche nach einem Vertex mit der angegebenen ID mittels der Breitensuche.
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||||
*
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||||
* @param pVertexID
|
||||
* @return
|
||||
*/
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||||
public boolean findVertex(String pVertexID) {
|
||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
||||
|
||||
// TODO: Implementiere die Breitensuche als iterativen Algorithmus:
|
||||
// Reihe dazu die noch nicht markierten Nachbarknoten in die
|
||||
// searchQueue ein und arbeite die Knoten in ihr der Reihe nach
|
||||
// ab, bis die Queue leer ist, oder der gesuchte Knoten
|
||||
// gefunden wurde.
|
||||
// TODO: Ergänze deine Methode um Ausgaben, anhand derer die Abarbeitung
|
||||
// deutlich wird.
|
||||
// TODO: Wenn dein Algorithmus funnktioniert, kopiere die Methode und
|
||||
// Erstelle Varianten, bei denen die Reihenfolge der Nachbarknoten
|
||||
// modifiziert ist. Dazu
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
Vertex end = g.getVertex(pVertexID);
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||||
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||||
/**
|
||||
*
|
||||
* @param pVertexID
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
public boolean findVertexByID( String pVertexID ) {
|
||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
||||
Vertex start = g.getVertices().getContent();
|
||||
start.setMark(true);
|
||||
|
||||
// TODO: Ändere die Breitensuche so ab, dass die Knoten so abgearbeitet
|
||||
// werden, dass die Nachbarknoten in alphabetischer Reihenfolge
|
||||
// besucht werden.
|
||||
// Nutze dazu die Hilfsmethode getVertexFromListByID, um aus
|
||||
// Liste der Nachbarknoten denjenigen, der alphabetisch als
|
||||
// erstes kommt herauszusuchen.
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
searchQueue.enqueue(start);
|
||||
|
||||
public boolean findVertexByWeight( String pVertexID ) {
|
||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
||||
while (!searchQueue.isEmpty()) {
|
||||
|
||||
// TODO: Ändere die Breitensuche so ab, dass die Knoten so abgearbeitet
|
||||
// werden, dass der Nachbarknoten mit der Kante mit dem geringsten
|
||||
// Gewicht zuerst besucht wird.
|
||||
// Nutze dazu die Hilfsmethode getVertexFromListByWeight, um aus
|
||||
// Liste der Nachbarknoten denjenigen mit dem geringsten Gewicht
|
||||
// herauszusuchen.
|
||||
return false;
|
||||
}
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||||
Vertex k = searchQueue.front();
|
||||
searchQueue.dequeue();
|
||||
|
||||
System.out.println(k.getID());
|
||||
|
||||
if (k.equals(end)) {
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||||
System.out.println("Found!");
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sucht aus einer Liste von Knoten denjenigen, dessen ID alphabetisch ale
|
||||
* erstes kommt. Der Knoten wird aus der Liste gelöscht und dann zurück
|
||||
* gegeben.
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||||
* @param pVertices
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
private Vertex getVertexFromListByID( List<Vertex> pVertices ) {
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
Vertex v = pVertices.getContent();
|
||||
do {
|
||||
pVertices.next();
|
||||
List<Vertex> neighbours = g.getNeighbours(k);
|
||||
neighbours.toFirst();
|
||||
while (neighbours.hasAccess()) {
|
||||
Vertex n = neighbours.getContent();
|
||||
|
||||
if( pVertices.hasAccess() &&
|
||||
pVertices.getContent().getID().compareToIgnoreCase(v.getID()) < 0 ) {
|
||||
v = pVertices.getContent();
|
||||
}
|
||||
} while( pVertices.hasAccess() );
|
||||
if (!n.isMarked()) {
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||||
n.setMark(true);
|
||||
searchQueue.enqueue(n);
|
||||
}
|
||||
neighbours.next();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
while( pVertices.hasAccess() ) {
|
||||
if( pVertices.getContent().getID().equals(v.getID()) ) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pVertices.next();
|
||||
}
|
||||
pVertices.remove();
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
// TODO: Implementiere die Breitensuche als iterativen Algorithmus:
|
||||
// Reihe dazu die noch nicht markierten Nachbarknoten in die
|
||||
// searchQueue ein und arbeite die Knoten in ihr der Reihe nach
|
||||
// ab, bis die Queue leer ist, oder der gesuchte Knoten
|
||||
// gefunden wurde.
|
||||
// TODO: Ergänze deine Methode um Ausgaben, anhand derer die Abarbeitung
|
||||
// deutlich wird.
|
||||
// TODO: Wenn dein Algorithmus funnktioniert, kopiere die Methode und
|
||||
// Erstelle Varianten, bei denen die Reihenfolge der Nachbarknoten
|
||||
// modifiziert ist. Dazu
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sucht aus einer Liste von Knoten denjenigen, dessen Kantengewicht zum
|
||||
* Konten <code>pCurrentVertex</code> am geringsten ist. Der Knoten wird
|
||||
* aus der Liste gelöscht und dann zurück
|
||||
* gegeben.
|
||||
* @param pVertices
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
private Vertex getVertexFromListByWeight( Vertex pCurrentVertex, List<Vertex> pVertices ) {
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
Vertex v = pVertices.getContent();
|
||||
double weight = g.getEdge(pCurrentVertex, v).getWeight();
|
||||
do {
|
||||
pVertices.next();
|
||||
/**
|
||||
*
|
||||
* @param pVertexID
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
public boolean findVertexByID(String pVertexID) {
|
||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
||||
|
||||
if( pVertices.hasAccess() &&
|
||||
g.getEdge(pCurrentVertex, pVertices.getContent()).getWeight() < weight ) {
|
||||
v = pVertices.getContent();
|
||||
}
|
||||
} while( pVertices.hasAccess() );
|
||||
// TODO: Ändere die Breitensuche so ab, dass die Knoten so abgearbeitet
|
||||
// werden, dass die Nachbarknoten in alphabetischer Reihenfolge
|
||||
// besucht werden.
|
||||
// Nutze dazu die Hilfsmethode getVertexFromListByID, um aus
|
||||
// Liste der Nachbarknoten denjenigen, der alphabetisch als
|
||||
// erstes kommt herauszusuchen.
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
while( pVertices.hasAccess() ) {
|
||||
if( pVertices.getContent().getID().equals(v.getID()) ) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pVertices.next();
|
||||
}
|
||||
pVertices.remove();
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
public boolean findVertexByWeight(String pVertexID) {
|
||||
g.setAllVertexMarks(false); // Markierungen zurücksetzen
|
||||
Queue<Vertex> searchQueue = new Queue<>(); // Speicher für zu bearbeitende Knoten erstellen
|
||||
|
||||
// TODO: Ändere die Breitensuche so ab, dass die Knoten so abgearbeitet
|
||||
// werden, dass der Nachbarknoten mit der Kante mit dem geringsten
|
||||
// Gewicht zuerst besucht wird.
|
||||
// Nutze dazu die Hilfsmethode getVertexFromListByWeight, um aus
|
||||
// Liste der Nachbarknoten denjenigen mit dem geringsten Gewicht
|
||||
// herauszusuchen.
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sucht aus einer Liste von Knoten denjenigen, dessen ID alphabetisch ale
|
||||
* erstes kommt. Der Knoten wird aus der Liste gelöscht und dann zurück
|
||||
* gegeben.
|
||||
*
|
||||
* @param pVertices
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
private Vertex getVertexFromListByID(List<Vertex> pVertices) {
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
Vertex v = pVertices.getContent();
|
||||
do {
|
||||
pVertices.next();
|
||||
|
||||
if (pVertices.hasAccess() && pVertices.getContent().getID().compareToIgnoreCase(v.getID()) < 0) {
|
||||
v = pVertices.getContent();
|
||||
}
|
||||
} while (pVertices.hasAccess());
|
||||
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
while (pVertices.hasAccess()) {
|
||||
if (pVertices.getContent().getID().equals(v.getID())) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pVertices.next();
|
||||
}
|
||||
pVertices.remove();
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sucht aus einer Liste von Knoten denjenigen, dessen Kantengewicht zum Konten
|
||||
* <code>pCurrentVertex</code> am geringsten ist. Der Knoten wird aus der Liste
|
||||
* gelöscht und dann zurück gegeben.
|
||||
*
|
||||
* @param pVertices
|
||||
* @return
|
||||
*/
|
||||
private Vertex getVertexFromListByWeight(Vertex pCurrentVertex, List<Vertex> pVertices) {
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
Vertex v = pVertices.getContent();
|
||||
double weight = g.getEdge(pCurrentVertex, v).getWeight();
|
||||
do {
|
||||
pVertices.next();
|
||||
|
||||
if (pVertices.hasAccess() && g.getEdge(pCurrentVertex, pVertices.getContent()).getWeight() < weight) {
|
||||
v = pVertices.getContent();
|
||||
}
|
||||
} while (pVertices.hasAccess());
|
||||
|
||||
pVertices.toFirst();
|
||||
while (pVertices.hasAccess()) {
|
||||
if (pVertices.getContent().getID().equals(v.getID())) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pVertices.next();
|
||||
}
|
||||
pVertices.remove();
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
}
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