[task_01] Add task solution

trunk/ii0230311/task03/doc/readme.md

@@ -0,0 +1,274 @@
+<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><br><br>
+<p align="center">Лабораторная работа №3</p>
+<p align="center">По дисциплине “Общая теория интеллектуальных систем”</p>
+<p align="center">Тема: “Применение знаний алгоритмов для графов на практике”</p>
+<br><br><br><br><br>
+<p align="right">Выполнил:</p>
+<p align="right">Студент 2 курса</p>
+<p align="right">Группы ИИ-26</p>
+<p align="right">Пасевич К.Ю.</p>
+<p align="right">Проверил:</p>
+<p align="right">Иванюк Д. С.</p>
+<br><br><br><br><br>
+<p align="center">Брест 2024</p>
+
+---
+
+# Общее задание #
+1. Разработать и реализовать программный продукт позволяющий
+редактировать графовые конструкции различных видов и производить над
+ними различные действия. Язык программирования - любой.
+
+2. Редактор должен позволять (задания со **[\*]** являются необязательными):  
+  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 ориентированные и 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 должен позволять выполнять следующие операции:  
+  a) выводить информацию о графе:
+
+ + количество вершин, дуг;
+ + степени для всех вершин и для выбранной вершины;
+ + матрицу инцидентности;
+ + матрицу смежности;
+ + является ли он деревом, полным, связанным, эйлеровым, **[\*]** планарным;
+
+  b) поиск всех путей (маршрутов) между двумя узлами и кратчайших;  
+  c) вычисление расстояния между двумя узлами;  
+  d) вычисление диаметра, радиуса, центра графа;  
+  e) **[\*]** вычисление векторного и декартово произведения двух графов;  
+  f) **[\*]** раскраска графа;  
+  g) нахождения эйлеровых, [*] гамильтоновых циклов;  
+  h) **[\*]** поиск подграфа в графе, со всеми или некоторыми неизвестными
+узлами;  
+  i) **[\*]** поиск узла по содержимому;  
+  j) **[\*]** объединение, пересечение, сочетание и дополнение графов;  
+  k) **[\*]** приведение произвольного графа к определенному типу с
+минимальными изменениями:
+
+ + бинарное и обычное дерево;
+ + полный граф;
+ + планарный граф;
+ + связанный граф;
+
+4. Формат текстового представления графа:
+<ГРАФ> ::= <ИМЯ ГРАФА> : UNORIENT | ORIENT ; <ОПИСАНИЕ УЗЛОВ> ;
+<ОПИСАНИЕ СВЯЗЕЙ> .
+<ИМЯ ГРАФА> ::= <ИДЕНТИФИКАТОР>
+<ОПИСАНИЕ УЗЛОВ> ::= <ИМЯ УЗЛА> [ , <ИМЯ УЗЛА> …]
+<ИМЯ УЗЛА> ::= <ИДЕНТИФИКАТОР>
+<ОПИСАНИЕ СВЯЗЕЙ> ::= <ИМЯ УЗЛА> -> <ИМЯ УЗЛА> [ , <ИМЯ УЗЛА> …] ;
+[<ОПИСАНИЕ СВЯЗЕЙ> …]
+
+5. Написать 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 **ii02102**). 
+
+6. Исходный код разработанной программы разместить в каталоге: **trunk\ii0xxyy\task_03\src**.
+
+---
+
+# Выполнение задания #
+```С++
+#include <iostream>
+#include <queue>
+#include <vector>
+using namespace std;
+
+struct Node {
+    int id;
+    vector<int> edges;
+};
+
+class Graph {
+public:
+    vector<Node> nodes;
+
+    void addNode(int id) {
+        nodes.push_back({ id, {} });
+    }
+
+    void addEdge(int startNode, int endNode) {
+        nodes[startNode].edges.push_back(endNode);
+        nodes[endNode].edges.push_back(startNode);
+    }
+
+    void displayGraph() {
+        for (int index = 0; index < nodes.size(); ++index) {
+            cout << "Node " << nodes[index].id << ": ";
+            for (int neighbor : nodes[index].edges) {
+                cout << neighbor << " ";
+            }
+            cout << endl;
+        }
+    }
+
+    vector<int> getEulerianPath() {
+        vector<int> eulerPath;
+        if (!isEulerian()) {
+            return eulerPath;
+        }
+        vector<bool> visitedNodes(nodes.size(), false);
+        int startNode = 0;
+        eulerPath.push_back(startNode);
+        visitedNodes[startNode] = true;
+
+        int currentNode = startNode;
+        while (!eulerPath.empty()) {
+            bool foundNeighbor = false;
+            for (int i = 0; i < nodes[currentNode].edges.size(); ++i) {
+                int neighbor = nodes[currentNode].edges[i];
+                if (!visitedNodes[neighbor]) {
+                    foundNeighbor = true;
+                    visitedNodes[neighbor] = true;
+                    currentNode = neighbor;
+                    eulerPath.push_back(currentNode);
+                    break;
+                }
+            }
+            if (!foundNeighbor) {
+                eulerPath.pop_back();
+                if (!eulerPath.empty()) {
+                    currentNode = eulerPath.back();
+                }
+            }
+        }
+        return eulerPath;
+    }
+
+    vector<int> getHamiltonianPath() {
+        vector<int> hamiltonPath;
+        vector<bool> visitedNodes(nodes.size(), false);
+        visitedNodes[0] = true;
+        hamiltonPath.push_back(0);
+
+        if (!searchHamiltonianPath(0, 1, hamiltonPath, visitedNodes)) {
+            return {};
+        }
+        return hamiltonPath;
+    }
+
+    Graph createSpanningTree() {
+        Graph spanningTree;
+        for (int i = 0; i < nodes.size(); ++i) {
+            spanningTree.addNode(i);
+        }
+        vector<bool> visitedNodes(nodes.size(), false);
+        visitedNodes[0] = true;
+
+        queue<int> nodeQueue;
+        nodeQueue.push(0);
+        while (!nodeQueue.empty()) {
+            int currentNode = nodeQueue.front();
+            nodeQueue.pop();
+            for (int neighbor : nodes[currentNode].edges) {
+                if (!visitedNodes[neighbor]) {
+                    spanningTree.addEdge(currentNode, neighbor);
+                    visitedNodes[neighbor] = true;
+                    nodeQueue.push(neighbor);
+                }
+            }
+        }
+        return spanningTree;
+    }
+
+private:
+    bool isEulerian() {
+        for (int i = 0; i < nodes.size(); ++i) {
+            if (nodes[i].edges.size() % 2 != 0) {
+                return false;
+            }
+        }
+        return true;
+    }
+
+    bool searchHamiltonianPath(int currentNode, int depth, vector<int>& hamiltonPath, vector<bool>& visitedNodes) {
+        if (depth == nodes.size()) {
+            return hamiltonPath[0] == currentNode;
+        }
+        for (int neighbor : nodes[currentNode].edges) {
+            if (!visitedNodes[neighbor]) {
+                visitedNodes[neighbor] = true;
+                hamiltonPath.push_back(neighbor);
+                if (searchHamiltonianPath(neighbor, depth + 1, hamiltonPath, visitedNodes)) {
+                    return true;
+                }
+                hamiltonPath.pop_back();
+                visitedNodes[neighbor] = false;
+            }
+        }
+        return false;
+    }
+};
+
+int main() {
+    setlocale(LC_ALL, "rus");
+    Graph graph;
+    graph.addNode(0);
+    graph.addNode(1);
+    graph.addNode(2);
+    graph.addNode(3);
+    graph.addNode(4);
+    graph.addEdge(0, 1);
+    graph.addEdge(1, 2);
+    graph.addEdge(2, 3);
+    graph.addEdge(3, 4);
+    graph.addEdge(4, 0);
+
+    graph.displayGraph();
+
+    vector<int> eulerianPath = graph.getEulerianPath();
+    if (!eulerianPath.empty()) {
+        cout << "Эйлеров путь: ";
+        for (int node : eulerianPath) {
+            cout << node << " ";
+        }
+        cout << endl;
+    }
+    else {
+        cout << "Граф не содержит эйлерова пути." << endl;
+    }
+
+    vector<int> hamiltonianPath = graph.getHamiltonianPath();
+    if (!hamiltonianPath.empty()) {
+        cout << "Гамильтонов путь: ";
+        for (int node : hamiltonianPath) {
+            cout << node << " ";
+        }
+        cout << endl;
+    }
+    else {
+        cout << "Граф не содержит гамильтонова пути." << endl;
+    }
+
+    Graph spanningTree = graph.createSpanningTree();
+    spanningTree.displayGraph();
+
+    return 0;
+}
+```
+
+
+![Вывод:](adjes.png)
+
+
+![Вывод:](vertex.png)
+
+
+![Вывод:](chan_weight.png)
+
+
+![Вывод:](eul_path.png)

trunk/ii0230311/task03/src/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,4 @@
+cmake_minimum_required (VERSION 3.0)
+
+project (lab_03_ii230311)
+add_executable ( ${PROJECT_NAME} отис3.cpp)