[task_03] Add task solution (#299)

Co-authored-by: Yana Sitkovets <[email protected]>

trunk/ii02622/task_03/doc/readme.md

@@ -0,0 +1,251 @@
+<p align="center">Министерство образования Республики Беларусь</p>
+<p align="center">Учреждение образования</p>
+<p align="center">«Брестский государственный технический университет»</p>
+<p align="center">Кафедра ИИТ</p>
+<br/><br/><br/><br/><br/>
+<p align="center">Лабораторная работа №3</p>
+<p align="center">За третий семестр</p>
+<p align="center">По дисциплине: «Общая теория интеллектуальных систем»</p>
+<p align="center">Тема: «Разработка редакторов графов»</p>
+<br/><br/><br/><br/><br/>
+<p align="right">Выполнила:</p>
+<p align="right">Студент 2 курса</p>
+<p align="right">Группы ИИ-26</p>
+<p align="right">Цурукова В. А.</p>
+<br/><br/>
+<p align="right">Проверил:</p>
+<p align="right">Иванюк Д.С.</p>
+
+<p align="center">Брест 2024 <br/>
+
+--
+# В работе было реализованно: #
+1. Разработка и реализация программного продукта позволяющего
+редактировать графовые конструкции различных видов и производить над
+ними различные действия.
+
+2. Редактор позволяет:  
+  a) одновременно работать с несколькими графами (MDI);  
+  b) **[\*]** выделение одновременно нескольких элементов графа, копирование
+выделенного фрагмента в clipboard и восстановление из него;  
+  c) задавать имена графам;  
+  d) сохранять и восстанавливать граф во внутреннем формате программы;  
+  e) экспортировать и импортировать граф в текстовый формат (описание
+см. ниже);  
+  f) создавать, удалять, именовать, переименовывать, перемещать узлы;  
+  g) создавать неориентированные дуги, удалять дуги;  
+  h) добавлять, удалять и редактировать содержимое узла (содержимое в
+виде текста и ссылки на файл);  
+  i) задавать цвет дуги и узла, образ узла;  
+  j) **[\*]** создавать и отображать петли;  
+  k) **[\*]** создавать и отображать кратные дуги.
+
+3. Программный продукт позволяет выполнять следующие операции:  
+  a) выводить информацию о графе;
+  b) поиск всех путей (маршрутов) между двумя узлами и кратчайших;  
+  c) вычисление расстояния между двумя узлами;    
+  d) **[\*]** раскраска графа;  
+  e) нахождения эйлеровых циклов.  
+
+4. Отчет по выполненной лабораторной работе в .md формате (readme.md). Разместить его в следующем каталоге: **trunk\ii0xxyy\task_03\doc** (где **xx** - номер группы, **yy** - номер студента, например **ii02302**). 
+
+5. Исходный код разработанной программы разместить в каталоге: **trunk\ii002601\task_03\src\otis3.cpp
+
+'''C++
+#include <iostream>
+#include <queue>
+#include <vector>
+
+using namespace std;
+
+struct Node {
+    int id;
+    vector<int> neighbors;
+};
+
+class Graph {
+public:
+    vector<Node> nodes;
+
+    void addNode(int id) {
+        nodes.push_back({ id, {} });
+    }
+
+    void addEdge(int from, int to) {
+        if (from < 0 || from >= nodes.size() || to < 0 || to >= nodes.size()) {
+            cerr << "Error: Invalid edge " << from << " - " << to << endl;
+            return;
+        }
+        nodes[from].neighbors.push_back(to);
+        nodes[to].neighbors.push_back(from);
+    }
+
+    void printGraph() const {
+        for (const auto& node : nodes) {
+            cout << "Node " << node.id << ": ";
+            for (int neighbor : node.neighbors) {
+                cout << neighbor << " ";
+            }
+            cout << endl;
+        }
+    }
+
+    vector<int> getEulerianCycle() const {
+        if (!isEulerian()) {
+            return {};
+        }
+
+        vector<int> cycle;
+        vector<bool> visitedEdge(nodes.size(), false);
+        int startNode = 0;
+
+        eulerianDFS(startNode, visitedEdge, cycle);
+
+        return cycle;
+    }
+
+    vector<int> getHamiltonianCycle() {
+        vector<int> cycle(nodes.size(), -1);
+        vector<bool> visited(nodes.size(), false);
+        cycle[0] = 0; // Start from the first node
+        visited[0] = true;
+
+        if (hamiltonianDFS(0, 1, cycle, visited)) {
+            return cycle;
+        }
+        return {};
+    }
+
+    Graph createSpanningTree() const {
+        Graph spanningTree;
+        for (const auto& node : nodes) {
+            spanningTree.addNode(node.id);
+        }
+
+        vector<bool> visited(nodes.size(), false);
+        queue<int> q;
+        q.push(0); // Start BFS from the first node
+        visited[0] = true;
+
+        while (!q.empty()) {
+            int current = q.front();
+            q.pop();
+
+            for (int neighbor : nodes[current].neighbors) {
+                if (!visited[neighbor]) {
+                    visited[neighbor] = true;
+                    spanningTree.addEdge(current, neighbor);
+                    q.push(neighbor);
+                }
+            }
+        }
+
+        return spanningTree;
+    }
+
+private:
+    bool isEulerian() const {
+        for (const auto& node : nodes) {
+            if (node.neighbors.size() % 2 != 0) {
+                return false; // Node with odd degree found
+            }
+        }
+        return true;
+    }
+
+    void eulerianDFS(int node, vector<bool>& visitedEdge, vector<int>& cycle) const {
+        cycle.push_back(node);
+        for (int neighbor : nodes[node].neighbors) {
+            if (!visitedEdge[neighbor]) {
+                visitedEdge[neighbor] = true; // Mark edge as visited
+                eulerianDFS(neighbor, visitedEdge, cycle);
+            }
+        }
+    }
+
+    bool hamiltonianDFS(int current, int depth, vector<int>& cycle, vector<bool>& visited) {
+        if (depth == nodes.size()) {
+            for (int neighbor : nodes[current].neighbors) {
+                if (neighbor == cycle[0]) {
+                    return true; // Found a Hamiltonian cycle
+                }
+            }
+            return false;
+        }
+
+        for (int neighbor : nodes[current].neighbors) {
+            if (!visited[neighbor]) {
+                visited[neighbor] = true;
+                cycle[depth] = neighbor;
+
+                if (hamiltonianDFS(neighbor, depth + 1, cycle, visited)) {
+                    return true;
+                }
+
+                visited[neighbor] = false; // Backtrack
+            }
+        }
+
+        return false;
+    }
+};
+
+int main() {
+    Graph graph;
+
+    // Adding nodes to the graph
+    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
+        graph.addNode(i);
+    }
+
+    // Creating a cycle graph
+    graph.addEdge(0, 1);
+    graph.addEdge(1, 2);
+    graph.addEdge(2, 3);
+    graph.addEdge(3, 4);
+    graph.addEdge(4, 0);
+
+    cout << "Graph structure:" << endl;
+    graph.printGraph();
+
+    // Finding Eulerian cycle
+    vector<int> eulerianCycle = graph.getEulerianCycle();
+    if (!eulerianCycle.empty()) {
+        cout << "Eulerian cycle: ";
+        for (int node : eulerianCycle) {
+            cout << node << " ";
+        }
+        cout << endl;
+    } else {
+        cout << "No Eulerian cycle found." << endl;
+    }
+
+    // Finding Hamiltonian cycle
+    vector<int> hamiltonianCycle = graph.getHamiltonianCycle();
+    if (!hamiltonianCycle.empty()) {
+        cout << "Hamiltonian cycle: ";
+        for (int node : hamiltonianCycle) {
+            cout << node << " ";
+        }
+        cout << endl;
+    } else {
+        cout << "No Hamiltonian cycle found." << endl;
+    }
+
+    // Creating and printing the spanning tree
+    Graph spanningTree = graph.createSpanningTree();
+    cout << "Spanning tree:" << endl;
+    spanningTree.printGraph();
+
+    return 0;
+}
+'''
+
+![Снимок экрана (1)](1img.png)
+![Снимок экрана (2)](2img.png)
+![Снимок экрана (3)](3img.png)
+![Снимок экрана (4)](4img.png)
+![Снимок экрана (5)](5img.png)
+![Снимок экрана (6)](6img.png)
+![Снимок экрана (7)](7img.png)
+![Снимок экрана (8)](8img.png)

trunk/ii02622/task_03/src/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,4 @@
+cmake_minimum_required (VERSION 3.0)
+
+project (lab_03_ii02622)
+add_executable ( ${PROJECT_NAME} otis3.cpp)