infowiki/zpg-graphentester
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Frank Schiebel 2021-07-12 14:04:20 +02:00
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algorithmen/GraphAlgo_BellmanFord.java Normal file
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@ -0,0 +1,83 @@
package algorithmen;
import java.util.List;
import java.util.Collections;
import java.nio.file.*;
import graph.*;
/**
* Dieser Algorithmus findet die kürzesten Pfade in einem gewichteten Graphen.
* Algorithmus: Bellman-Ford
*
* @version 1.0 from 10.12.2020
* @author Thomas Schaller
*/
public class GraphAlgo_BellmanFord extends GraphAlgo {
// Anfang Attribute
public String getBezeichnung() {
return "Kürzester Pfad (Bellman-Ford)";
}
private String knoteninfo(Knoten k) {
if (!k.getInfotext().equals("")) {
return k.getInfotext()+" (Wert "+k.getDoubleWert()+")";
} else {
return "Knoten Nr. "+g.getNummer(k)+" (Wert "+k.getDoubleWert()+")";
}
}
// Anfang Methoden
public void fuehreAlgorithmusAus() {
if (g.getAnzahlKnoten()==0) {
return;
}
for(Knoten k : g.getAlleKnoten()) {
k.setWert(1000);
}
info("Setze alle Entfernungen auf unendlich (1000)");
getStartKnoten().setWert(0);
info("Setze Startknoten auf Entfernung 0");
step();
for(int i = 0; i < g.getAnzahlKnoten()-1; i++) {
info(""+i+". Durchgang");
infoIndentMore();
for(Kante k: g.getAlleKanten()) {
info("Kante von "+knoteninfo(k.getStart())+" nach "+knoteninfo(k.getZiel()));
Knoten von = k.getStart();
Knoten nach = k.getZiel();
if(von.getDoubleWert()+k.getGewicht() < nach.getDoubleWert()){
nach.setWert(von.getDoubleWert()+k.getGewicht());
List<Kante> alterWeg = g.getEingehendeKanten(nach, ka -> ka.isMarkiert());
if(alterWeg.size()>0) alterWeg.get(0).setMarkiert(false);
info("Neue Entfernung für "+knoteninfo(nach)+":"+nach.getDoubleWert());
k.setMarkiert(true);
}
if(!g.isGerichtet() && nach.getDoubleWert()+k.getGewicht() < von.getDoubleWert()){
von.setWert(nach.getDoubleWert()+k.getGewicht());
info("Neue Entfernung für "+knoteninfo(von)+":"+von.getDoubleWert());
List<Kante> alterWeg = g.getEingehendeKanten(von, ka -> ka.isMarkiert());
if(alterWeg.size()>0) alterWeg.get(0).setMarkiert(false);
k.setMarkiert(true);
}
step();
}
infoIndentLess();
step();
}
info("Zyklenkontrolle");
for(Kante k: g.getAlleKanten()) {
if(k.getStart().getDoubleWert()+k.getGewicht() < k.getZiel().getDoubleWert()){
melde("Es gibt einen Zyklus negativen Gewichts");
info("Es gibt einen Zyklus negativen Gewichts");
g.initialisiereAlleKnoten();
return;
}
}
step();
} // end of for
// Ende Methoden
}