-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 2
/
GraphModel.py
443 lines (359 loc) · 18 KB
/
GraphModel.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
# Model составляющая MVC (Граф)
# "несуществющие вершины" - вершины в середине списка индексов вершин, которые были удалены (далее без ковычек)
import numpy as np
import copy
# функция для вычисления граничной точки с учётом радиуса
def calculate_bound_point(start_point, end_point, radius):
try:
dx = start_point[0] - end_point[0]
dy = start_point[1] - end_point[1]
length = np.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
# нормализуем
if (length == 0):
norm_x, norm_y = 0, 0
else:
norm_x, norm_y = dx / length, dy / length
middle_point_x = end_point[0] + radius * norm_x
middle_point_y = end_point[1] + radius * norm_y
middle_point = [middle_point_x, middle_point_y]
return middle_point
except (ZeroDivisionError, Exception):
return None
# класс "граф"
class Graph:
# конструктор графа; параметры: радиус вершины
def __init__(self, RadiusPoint):
# математические характеристики графа
self.Points = np.empty((0, 2)) # массив координат центров вершин графа (если None, то вершина не существует)
self.AdjacencyMatrix = np.zeros((0, 0)) # матрица смежности
self.CorrectAdjacencyMatrix = None
self.CorrectSquadsWork = None # верное распределение отделений по работам
self.SquadsPeopleToWork = None # верное число людей по работам
self.SquadsPeopleNumber = None # верное число людей в отделении
self.CorrectWeights = None
self.PointsTimeEarly = None
self.ArrowPointsTimeEarly = None
self.PointsTimeLate = None
self.ArrowPointsTimeLate = None
self.tp = np.empty((0)) # ранний срок наступления события
self.tn = np.empty((0)) # поздний срок наступления события
self.R = np.empty((0)) # резерв времени
self.CriticalPath = np.array([0]) # критический путь
self.ArrowPoints = np.zeros((0, 0), dtype=object) # массив координат стрелок
# графические характеристики графа
self.RadiusPoint = RadiusPoint # радиус вершины
self.PeopleWeights = None
# добавить вершину; параметры: координата х, координата у
def AddPoint(self, x, y):
# для каждой вершины (вне зависимости от существования)
for i in range(len(self.Points)):
# если вершина не существует
if np.isnan(self.Points[i][0]):
self.Points[i][0], self.Points[i][1] = x, y # добавить координаты х, y центра вершины графа
# добавить нулевые строки и столбцы
self.AdjacencyMatrix = np.vstack([self.AdjacencyMatrix, np.zeros(len(self.AdjacencyMatrix))])
self.AdjacencyMatrix = np.c_[self.AdjacencyMatrix, np.zeros(len(self.AdjacencyMatrix[0]) + 1)]
self.ArrowPoints = np.vstack([self.ArrowPoints, np.zeros(len(self.ArrowPoints))])
self.ArrowPoints = np.c_[self.ArrowPoints, np.zeros(len(self.ArrowPoints[0]) + 1)]
return
# если не было не существующей вершины
self.Points = np.vstack([self.Points, [x, y]]) # добавить координаты х, y центра вершины графа
# добавить нулевые строки и столбцы
self.AdjacencyMatrix = np.vstack([self.AdjacencyMatrix, np.zeros(len(self.AdjacencyMatrix))])
self.AdjacencyMatrix = np.c_[self.AdjacencyMatrix, np.zeros(len(self.AdjacencyMatrix[0]) + 1)]
self.ArrowPoints = np.vstack([self.ArrowPoints, np.zeros(len(self.ArrowPoints))])
self.ArrowPoints = np.c_[self.ArrowPoints, np.zeros(len(self.ArrowPoints[0]) + 1)]
# находится ли курсор на вершине; параметры: координата курсора х, координата курсора у
# вернуть -1, если курсор ни на одной вершине
# вернуть номер вершины, на которой находится курсор
def IsCursorOnPoint(self, x, y):
# по каждой паре координат центра вершины
for i in range(len(self.Points)-1, -1, -1):
# если нашлась пара координат центра вершины, в окрестности радиуса вершины которой попал курсор
if ((x >= self.Points[i][0] - self.RadiusPoint and x <= self.Points[i][0] + self.RadiusPoint) and
(y >= self.Points[i][1] - self.RadiusPoint and y <= self.Points[i][1] + self.RadiusPoint)):
return i # вернуть индекс вершины, в которую попал курсор
return -1 # вернуть -1, если не нашлась такая пара координат
def IsCursorOnArrowPoint(self, x, y):
for i in range(len(self.ArrowPoints)-1, -1, -1):
for j in range(len(self.ArrowPoints)-1, -1, -1):
# если нашлась пара координат конца стрелки, в окрестность которой попал курсор
if (type(self.ArrowPoints[i][j]) != float) and ((x >= self.ArrowPoints[i][j][0] - self.RadiusPoint and x <= self.ArrowPoints[i][j][0] + self.RadiusPoint) and
(y >= self.ArrowPoints[i][j][1] - self.RadiusPoint and y <= self.ArrowPoints[i][j][1] + self.RadiusPoint)):
return [i, j] # вернуть индексы вершин
return [-1, -1] # если не нашлась такая пара координат
# удалить вершину; параметры: индекс удаляемой вершины
def DeletePoint(self, index):
# если курсор не наведен на вершину
if index == -1:
return # ничего не делать
self.Points[index][0], self.Points[index][1] = None, None
# итерироваться по i-й строке/столбку матрицы смежности
for i in range(len(self.AdjacencyMatrix)):
# удалить связи
self.AdjacencyMatrix[i][index] = 0
self.AdjacencyMatrix[index][i] = 0
# связать вершины; параметры: индекс вершины
def AddConnection(self, firstIndex, secondIndex):
# если курсор не наведен на вершину
if firstIndex == -1 or secondIndex == -1:
return # ничего не делать
self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] = 1 # соединить вершины
point = calculate_bound_point(self.Points[firstIndex], self.Points[secondIndex], self.RadiusPoint)
self.ArrowPoints[firstIndex][secondIndex] = point
# удалить связь между вершинами; параметры: индекс первой вершины, индекс второй вершины
def DeleteConnection(self, firstIndex, secondIndex):
# если курсор не наведен хотя бы на одну из вершин
if firstIndex == -1 or secondIndex == -1:
return # ничего не делать
# итерироваться по парам связанных вершин
self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] = 0 # удалить связь
# переместить вершину; параметры: номер вершины, координата х, координата y
def MovePoint(self, index, x, y):
# если курсор не наведен на вершину
if index == -1:
return # ничего не делать
# присвоить новые значения координат центра вершины
self.Points[index][0], self.Points[index][1] = x, y # присовить новые значения координат центра вершины
for i in range(len(self.ArrowPoints)-1, -1, -1):
if (i == index):
for j in range(len(self.ArrowPoints)-1, -1, -1):
if type(self.ArrowPoints[i][j]) != float:
self.MoveArrowPoint([i, j], self.ArrowPoints[i][j][0], self.ArrowPoints[i][j][1])
if type(self.ArrowPoints[j][i]) != float:
self.MoveArrowPoint([j, i], self.ArrowPoints[j][i][0], self.ArrowPoints[j][i][1])
# переместить пунктирную стрелку; параметры: номера вершин, координата х, координата y
def MoveArrowPoint(self, index, x, y):
if index == [-1, -1]:
return
start_point = self.Points[index[0]]
end_point = self.Points[index[1]]
dx = start_point[0] - end_point[0]
dy = start_point[1] - end_point[1]
length = np.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
# нормализуем
if (length == 0):
norm_x, norm_y = 0, 0
else:
norm_x, norm_y = dx / length, dy / length
arrow_height = 10
p1_x = start_point[0] - (self.RadiusPoint + arrow_height) * norm_x
p1_y = start_point[1] - (self.RadiusPoint + arrow_height) * norm_y
p1 = np.array([p1_x, p1_y])
p2_x = end_point[0] + self.RadiusPoint * norm_x
p2_y = end_point[1] + self.RadiusPoint * norm_y
p2 = np.array([p2_x, p2_y])
p3 = np.array([x, y])
distance = np.sum((p1 - p2)**2)
# параметризация: p1 + t (p2 - p1)
# проекция находится где t = [(p3-p1) . (p2-p1)] / |p2-p1|^2
if (distance == 0):
t = 0
else:
t = np.sum((p3 - p1) * (p2 - p1)) / distance
if t > 1:
projection = p2
elif t <= 0:
projection = p1
else:
projection = p1 + t * (p2 - p1)
self.ArrowPoints[index[0], index[1]] = projection
# выделить критический путь
def SelectCriticalPath(self, firstIndex, secondIndex):
# если курсор не наведен на вершину
if firstIndex == -1 or secondIndex == -1:
return # ничего не делать
# если связь выделена как критическая
if self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] == 2:
self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] = 1 # убрать критическое выделение
return
# если связть существовала
if self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] == 1:
self.AdjacencyMatrix[firstIndex][secondIndex] = 2 # выделить критическую связь
# функция копирования графа (в разработке)
def copy_graph(self):
new_graph = Graph(30)
new_graph.Points = copy.deepcopy(self.Points)
new_graph.AdjacencyMatrix = copy.deepcopy(self.AdjacencyMatrix)
new_graph.CorrectAdjacencyMatrix = copy.deepcopy(self.CorrectAdjacencyMatrix)
new_graph.CorrectWeights = copy.deepcopy(self.CorrectWeights)
new_graph.PointsTimeEarly = copy.deepcopy(self.PointsTimeEarly)
new_graph.ArrowPointsTimeEarly = copy.deepcopy(self.ArrowPointsTimeEarly)
new_graph.PointsTimeLate = copy.deepcopy(self.PointsTimeLate)
new_graph.ArrowPointsTimeLate = copy.deepcopy(self.ArrowPointsTimeLate)
new_graph.tp = copy.deepcopy(self.tp) # ранний срок наступления события
new_graph.tn = copy.deepcopy(self.tn) # поздний срок наступления события
new_graph.R = copy.deepcopy(self.R) # резерв времени
new_graph.CriticalPath = copy.deepcopy(self.CriticalPath) # критический путь
new_graph.ArrowPoints = copy.deepcopy(self.ArrowPoints) # массив координат стрелок
new_graph.RadiusPoint = copy.deepcopy(self.RadiusPoint) # радиус вершины
new_graph.PeopleWeights = copy.deepcopy(self.PeopleWeights)
class GraphOrthogonal:
def __init__(self, Radius) -> None:
self.Radius = Radius
self.Points = dict() # key: (digit, id) value: (x, y)
self.AdjacencyList = dict() # key: (digit1, id1) value: (digit2, id2)
self.Arrows = dict() # key: ((digit1, id1), (digit2, id2)) value: (x, y)
self.PeopleWeights = None # key: ((digit1, id1), (digit2, id2)) value: weight
self.Sequences = list()
def _FindMaxId(self, digit):
id = 0
for (p_digit, p_id) in self.Points.keys():
if p_digit == digit:
id = max(p_id + 1, id)
return id
def AddPoint(self, digit, x, y):
id = self._FindMaxId(digit)
self.Points[(digit, id)] = (x, y)
def AddPointsSequence(self, sequence: list, gridStart, gridStep, gridY):
self.Sequences.append(sequence)
for i, digit in enumerate(sequence):
cur_digit = sequence[i]
cur_id = self._FindMaxId(digit)
gridX = gridStart + i * gridStep
self.AddPoint(digit, gridX, gridY)
if (i > 0):
self.AddConnection((prev_digit, prev_id), (cur_digit, cur_id))
prev_digit = cur_digit
prev_id = cur_id
def DeletePoint(self, Point: tuple):
self.Points.pop(Point)
AdjacencyListCopy = self.AdjacencyList.copy()
for p1, p2 in AdjacencyListCopy.items():
if p1 == Point:
self.DeleteConnection(p1, p2)
elif p2 == Point:
self.DeleteConnection(p1, p2)
def DeletePointsSequence(self, gridY):
PointsCopy = self.Points.copy()
deletedSequence = []
for (p_digit, p_id), (p_x, p_y) in PointsCopy.items():
if p_y == gridY:
deletedSequence.append(p_digit)
self.DeletePoint((p_digit, p_id))
self.Sequences.remove(deletedSequence)
def AddConnection(self, firstPoint: tuple, secondPoint: tuple):
if (firstPoint in self.Points.keys()) and (secondPoint in self.Points.keys()):
self.AdjacencyList[firstPoint] = secondPoint
self.InitializeArrow(firstPoint, secondPoint)
def DeleteConnection(self, firstPoint: tuple, secondPoint: tuple):
try:
self.AdjacencyList.pop(firstPoint)
self.Arrows.pop((firstPoint, secondPoint))
except:
pass
def InitializeArrow(self, firstPoint: tuple, secondPoint: tuple):
(firstPoint_x, firstPoint_y) = self.Points[firstPoint]
(secondPoint_x, secondPoint_y) = self.Points[secondPoint]
[x, y] = calculate_bound_point([firstPoint_x, firstPoint_y], [secondPoint_x, secondPoint_y], self.Radius)
self.Arrows[(firstPoint, secondPoint)] = (x, y)
def IsCursorOnPoint(self, x, y):
for (p_digit, p_id), (p_x, p_y) in self.Points.items():
if ((x >= p_x - self.Radius and x <= p_x + self.Radius) and
(y >= p_y - self.Radius and y <= p_y + self.Radius)):
return (p_digit, p_id)
return None
def IsCursorOnArrowPoint(self, x, y):
for key, (a_x, a_y) in self.Arrows.items():
if ((x >= a_x - self.Radius and x <= a_x + self.Radius) and
(y >= a_y - self.Radius and y <= a_y + self.Radius)):
return key
return None
def UpdateArrows(self, Point: tuple):
for (p_digit, p_id) in self.Points.keys():
if self.Arrows.get((Point, (p_digit, p_id))) != None:
(x, y) = self.Arrows[(Point, (p_digit, p_id))]
self.MoveArrowPoint(Point, (p_digit, p_id), x, y)
if self.Arrows.get(((p_digit, p_id), Point)) != None:
(x, y) = self.Arrows[((p_digit, p_id), Point)]
self.MoveArrowPoint((p_digit, p_id), Point, x, y)
def MovePoint(self, Point: tuple, x, y):
self.Points[Point] = (x, y)
self.UpdateArrows(Point)
def MovePointFixedY(self, Point: tuple, x):
(cur_x, cur_y) = self.Points[Point]
self.Points[Point] = (x, cur_y)
self.UpdateArrows(Point)
def MoveAllPointsFixedY(self, Point: tuple, x):
MovedPoints = list()
for p in self.Points.keys():
if (p[0] == Point[0]):
(cur_x, cur_y) = self.Points[p]
self.Points[p] = (x, cur_y)
MovedPoints.append(p)
for p in MovedPoints:
self.UpdateArrows(p)
def MoveArrowPoint(self, firstPoint: tuple, secondPoint: tuple, x, y):
(firstPoint_x, firstPoint_y) = self.Points[firstPoint]
(secondPoint_x, secondPoint_y) = self.Points[secondPoint]
dx = firstPoint_x - secondPoint_x
dy = firstPoint_y - secondPoint_y
length = np.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
if (length == 0):
norm_x, norm_y = 0, 0
else:
norm_x, norm_y = dx / length, dy / length
arrow_height = 10
p1_x = firstPoint_x - (self.Radius + arrow_height) * norm_x
p1_y = firstPoint_y - (self.Radius + arrow_height) * norm_y
p1 = np.array([p1_x, p1_y])
p2_x = secondPoint_x + self.Radius * norm_x
p2_y = secondPoint_y + self.Radius * norm_y
p2 = np.array([p2_x, p2_y])
p3 = np.array([x, y])
distance = np.sum((p1 - p2)**2)
if (distance == 0):
t = 0
else:
t = np.sum((p3 - p1) * (p2 - p1)) / distance
if t > 1:
projection = p2
elif t <= 0:
projection = p1
else:
projection = p1 + t * (p2 - p1)
(x, y) = projection
self.Arrows[(firstPoint, secondPoint)] = (x, y)
def MoveArrowPointFixedY(self, firstPoint: tuple, secondPoint: tuple, x):
(cur_x, cur_y) = self.Arrows[(firstPoint, secondPoint)]
(firstPoint_x, firstPoint_y) = self.Points[firstPoint]
(secondPoint_x, secondPoint_y) = self.Points[secondPoint]
dx = firstPoint_x - secondPoint_x
dy = firstPoint_y - secondPoint_y
length = np.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
if (length == 0):
norm_x, norm_y = 0, 0
else:
norm_x, norm_y = dx / length, dy / length
arrow_height = 10
p1_x = firstPoint_x - (self.Radius + arrow_height) * norm_x
p1_y = firstPoint_y - (self.Radius + arrow_height) * norm_y
p1 = np.array([p1_x, p1_y])
p2_x = secondPoint_x + self.Radius * norm_x
p2_y = secondPoint_y + self.Radius * norm_y
p2 = np.array([p2_x, p2_y])
p3 = np.array([x, cur_y])
distance = np.sum((p1 - p2)**2)
if (distance == 0):
t = 0
else:
t = np.sum((p3 - p1) * (p2 - p1)) / distance
if t > 1:
projection = p2
elif t <= 0:
projection = p1
else:
projection = p1 + t * (p2 - p1)
(x, cur_y) = projection
self.Arrows[(firstPoint, secondPoint)] = (x, cur_y)
def _Print(self):
print("GraphOrthogonal:")
print("Points:")
for (p_digit, p_id), (p_x, p_y) in self.Points.items():
print(p_digit, p_id, p_x, p_y)
print("AdjacencyList:")
for (v1_digit, v1_id), (v2_digit, v2_id) in self.AdjacencyList.items():
print('(',v1_digit, v1_id,')', "->", '(',v2_digit, v2_id,')')
print("Arrows:")
for ((v1_digit, v1_id), (v2_digit, v2_id)), (a_x, a_y) in self.Arrows.items():
print('(',v1_digit, v1_id,')', '(',v2_digit, v2_id,')', ": " , '(',a_x, a_y,')')