First Commit (Fobi)

algorithmen/GraphAlgo_DominatingSetBacktracking.java

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+package algorithmen;
+
+import java.util.List;
+import java.util.Collections;
+import java.nio.file.*;
+
+import graph.*;
+/**
+ * Dieser Algorithmus bestimmt die kleinste dominierende Menge in einem Graphen
+ * und bestimmt den Zeitbedarf.
+ * Algorithmus: Backtracking
+ *
+ * @version 1.0 from 10.12.2020
+ * @author Thomas Schaller
+ */
+
+public class GraphAlgo_DominatingSetBacktracking extends GraphAlgo {
+
+    // Anfang Attribute
+    int besteAnzahl;
+    List<String> beste;
+
+    public  String getBezeichnung() {
+        return "Dominierende Menge (Vollständig)";
+    }
+
+
+    // Anfang Methoden
+    public void fuehreAlgorithmusAus() {
+        long starttime = System.currentTimeMillis();
+        if (g.getAnzahlKnoten()==0) {
+            return;
+        } 
+        besteAnzahl = Integer.MAX_VALUE;
+        bestimmeDominierendeMenge(0);
+        g.setStatus(beste);
+        long endtime = System.currentTimeMillis();
+        melde("Minimale dominierende Menge in "+((endtime-starttime)/1000)+" Sekunden gefunden.");
+        step();
+    }
+
+
+
+    private void bestimmeDominierendeMenge(int knoten) {
+        List<String> status = g.getStatus();
+      
+        List<Knoten> markierte = g.getAlleKnoten(kn->kn.isMarkiert());  
+        List<Knoten> nichtbesucht = g.getAlleKnoten(kn->!kn.isBesucht() && !kn.isMarkiert());  
+  
+        // Verbessert die Laufzeit deutlich, aber verhindert das exponentielle Wachstum nicht
+        // if(markierte.size() >=besteAnzahl) return;
+        
+        Knoten k = g.getKnoten(knoten);
+        if(k != null && nichtbesucht.size()>0) {
+          bestimmeDominierendeMenge(knoten+1);
+          g.setStatus(status);
+          k.setMarkiert(true);
+          k.setBesucht(false);
+          for(Knoten n: g.getNachbarknoten(k, kn->!kn.isBesucht() && !kn.isMarkiert())) {
+              n.setBesucht(true);
+          }
+          bestimmeDominierendeMenge(knoten+1);
+          g.setStatus(status);
+        } else {
+          step();
+            
+          if(nichtbesucht.size()==0){
+              if(markierte.size() < besteAnzahl)  {
+                besteAnzahl = markierte.size();
+                beste = status;
+            }
+          }
+ 
+        }
+    }
+
+    // Ende Methoden
+}