Merge pull request '[1,2] data structures and maze solver' (#216) from raskatovia/2026-rff_mp:raskatovia-3 into develop

Reviewed-on: UNN/2026-rff_mp#216

raskatovia/docs/data/task1/results.csv

@@ -0,0 +1,109 @@
+Структура,Режим,Операция,Замер,Время (сек)
+Связный список,Случайный,Вставка,1,18.650031568482518
+Связный список,Случайный,Вставка,2,18.696410017088056
+Связный список,Случайный,Вставка,3,17.576973121613264
+Связный список,Случайный,Вставка,4,16.589464861899614
+Связный список,Случайный,Вставка,5,16.205514946952462
+Связный список,Случайный,Вставка,Среднее,17.543678903207184
+Связный список,Случайный,Поиск,1,0.15266339667141438
+Связный список,Случайный,Поиск,2,0.16375628858804703
+Связный список,Случайный,Поиск,3,0.12933312729001045
+Связный список,Случайный,Поиск,4,0.13891681656241417
+Связный список,Случайный,Поиск,5,0.14089339599013329
+Связный список,Случайный,Поиск,Среднее,0.14511260502040385
+Связный список,Случайный,Удаление,1,0.07620067708194256
+Связный список,Случайный,Удаление,2,0.09449147805571556
+Связный список,Случайный,Удаление,3,0.08359903283417225
+Связный список,Случайный,Удаление,4,0.09074903465807438
+Связный список,Случайный,Удаление,5,0.08376427739858627
+Связный список,Случайный,Удаление,Среднее,0.0857609000056982
+Связный список,Отсортированный,Вставка,1,15.179195748642087
+Связный список,Отсортированный,Вставка,2,15.626798518002033
+Связный список,Отсортированный,Вставка,3,15.150643169879913
+Связный список,Отсортированный,Вставка,4,14.520009176805615
+Связный список,Отсортированный,Вставка,5,14.595012564212084
+Связный список,Отсортированный,Вставка,Среднее,15.014331835508347
+Связный список,Отсортированный,Поиск,1,0.11738761514425278
+Связный список,Отсортированный,Поиск,2,0.1201033927500248
+Связный список,Отсортированный,Поиск,3,0.1553904190659523
+Связный список,Отсортированный,Поиск,4,0.12524455040693283
+Связный список,Отсортированный,Поиск,5,0.11648610420525074
+Связный список,Отсортированный,Поиск,Среднее,0.1269224163144827
+Связный список,Отсортированный,Удаление,1,0.08444823324680328
+Связный список,Отсортированный,Удаление,2,0.0750405415892601
+Связный список,Отсортированный,Удаление,3,0.0696138758212328
+Связный список,Отсортированный,Удаление,4,0.07685920968651772
+Связный список,Отсортированный,Удаление,5,0.06544658727943897
+Связный список,Отсортированный,Удаление,Среднее,0.07428168952465057
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,1,0.8925542905926704
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,2,0.9055562932044268
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,3,0.9032609593123198
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,4,0.8939349129796028
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,5,0.8801330886781216
+Хеш-таблица,Случайный,Вставка,Среднее,0.8950879089534283
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,1,0.007984047755599022
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,2,0.007909735664725304
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,3,0.007135823369026184
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,4,0.007862800732254982
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,5,0.00866653397679329
+Хеш-таблица,Случайный,Поиск,Среднее,0.007911788299679756
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,1,0.005503913387656212
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,2,0.005658401176333427
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,3,0.00445329025387764
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,4,0.005032133311033249
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,5,0.00463026762008667
+Хеш-таблица,Случайный,Удаление,Среднее,0.00505560114979744
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,1,0.8290290385484695
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,2,0.8197460155934095
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,3,0.8217651266604662
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,4,0.8248847275972366
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,5,0.8270500153303146
+Хеш-таблица,Отсортированный,Вставка,Среднее,0.8244949847459793
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,1,0.008095510303974152
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,2,0.007643779739737511
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,3,0.007320135831832886
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,4,0.007490267977118492
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,5,0.0073973797261714935
+Хеш-таблица,Отсортированный,Поиск,Среднее,0.007589414715766907
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,1,0.0041198693215847015
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,2,0.005096178501844406
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,3,0.0038871560245752335
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,4,0.004979334771633148
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,5,0.005531288683414459
+Хеш-таблица,Отсортированный,Удаление,Среднее,0.0047227654606103895
+BST,Случайный,Вставка,1,0.061682142317295074
+BST,Случайный,Вставка,2,0.06325294077396393
+BST,Случайный,Вставка,3,0.06278556399047375
+BST,Случайный,Вставка,4,0.06266334094107151
+BST,Случайный,Вставка,5,0.0640009418129921
+BST,Случайный,Вставка,Среднее,0.06287698596715927
+BST,Случайный,Поиск,1,0.0005436446517705917
+BST,Случайный,Поиск,2,0.0005729794502258301
+BST,Случайный,Поиск,3,0.0005832426249980927
+BST,Случайный,Поиск,4,0.0005539115518331528
+BST,Случайный,Поиск,5,0.0005719996988773346
+BST,Случайный,Поиск,Среднее,0.0005651555955410003
+BST,Случайный,Удаление,1,0.00034173205494880676
+BST,Случайный,Удаление,2,0.00031582266092300415
+BST,Случайный,Удаление,3,0.000333910807967186
+BST,Случайный,Удаление,4,0.00034319981932640076
+BST,Случайный,Удаление,5,0.000340266153216362
+BST,Случайный,Удаление,Среднее,0.0003349862992763519
+BST,Отсортированный,Вставка,1,23.19616787880659
+BST,Отсортированный,Вставка,2,22.920896999537945
+BST,Отсортированный,Вставка,3,22.561782151460648
+BST,Отсортированный,Вставка,4,22.217343267053366
+BST,Отсортированный,Вставка,5,24.517986714839935
+BST,Отсортированный,Вставка,Среднее,23.082835402339697
+BST,Отсортированный,Поиск,1,0.1749225128442049
+BST,Отсортированный,Поиск,2,0.15511077642440796
+BST,Отсортированный,Поиск,3,0.15050886385142803
+BST,Отсортированный,Поиск,4,0.17243162170052528
+BST,Отсортированный,Поиск,5,0.19662086851894855
+BST,Отсортированный,Поиск,Среднее,0.16991892866790295
+BST,Отсортированный,Удаление,1,0.09117730148136616
+BST,Отсортированный,Удаление,2,0.09206805564463139
+BST,Отсортированный,Удаление,3,0.09830334596335888
+BST,Отсортированный,Удаление,4,0.08749254420399666
+BST,Отсортированный,Удаление,5,0.11593561433255672
+BST,Отсортированный,Удаление,Среднее,0.09699537232518196

raskatovia/docs/data/task1/spravochnik.py

@@ -0,0 +1,154 @@
+def sort_records(records):
+    return sorted(records, key=lambda item: item[0])
+
+def ll_insert(head, name, phone):
+    new_node = {"name": name, "phone": phone, "next": None}
+    if head is None:
+        return new_node
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current["name"] == name:
+            current["phone"] = phone
+            return head
+        if current["next"] is None:
+            break
+        current = current["next"]
+    current["next"] = new_node
+    return head
+
+def ll_find(head, name):
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current["name"] == name:
+            return current["phone"]
+        current = current["next"]
+    return None
+
+def ll_delete(head, name):
+    if head is None:
+        return None
+    if head["name"] == name:
+        return head["next"]
+    current = head
+    while current["next"] is not None:
+        if current["next"]["name"] == name:
+            current["next"] = current["next"]["next"]
+            return head
+        current = current["next"]
+    return head
+
+def ll_list_all(head):
+    records = []
+    current = head
+    while current is not None:
+        records.append((current["name"], current["phone"]))
+        current = current["next"]
+    return sort_records(records)
+
+def ht_create(size=101):
+    return [None] * size
+
+def get_bucket_index(name, size):
+    total = 0
+    for symbol in name:
+        total += ord(symbol)
+    return total % size
+
+def ht_insert(buckets, name, phone):
+    index = get_bucket_index(name, len(buckets))
+    buckets[index] = ll_insert(buckets[index], name, phone)
+
+def ht_find(buckets, name):
+    index = get_bucket_index(name, len(buckets))
+    return ll_find(buckets[index], name)
+
+def ht_delete(buckets, name):
+    index = get_bucket_index(name, len(buckets))
+    buckets[index] = ll_delete(buckets[index], name)
+
+def ht_list_all(buckets):
+    records = []
+    for bucket in buckets:
+        current = bucket
+        while current is not None:
+            records.append((current["name"], current["phone"]))
+            current = current["next"]
+    return sort_records(records)
+
+def bst_insert(root, name, phone):
+    new_node = {"name": name, "phone": phone, "left": None, "right": None}
+    if root is None:
+        return new_node
+    current = root
+    while True:
+        if name < current["name"]:
+            if current["left"] is None:
+                current["left"] = new_node
+                break
+            current = current["left"]
+        elif name > current["name"]:
+            if current["right"] is None:
+                current["right"] = new_node
+                break
+            current = current["right"]
+        else:
+            current["phone"] = phone
+            break
+    return root
+
+def bst_find(root, name):
+    current = root
+    while current is not None:
+        if name == current["name"]:
+            return current["phone"]
+        if name < current["name"]:
+            current = current["left"]
+        else:
+            current = current["right"]
+    return None
+
+def bst_delete(root, name):
+    parent = None
+    current = root
+    while current is not None and current["name"] != name:
+        parent = current
+        if name < current["name"]:
+            current = current["left"]
+        else:
+            current = current["right"]
+    if current is None:
+        return root
+    if current["left"] is not None and current["right"] is not None:
+        replacement_parent = current
+        replacement = current["right"]
+        while replacement["left"] is not None:
+            replacement_parent = replacement
+            replacement = replacement["left"]
+        current["name"] = replacement["name"]
+        current["phone"] = replacement["phone"]
+        parent = replacement_parent
+        current = replacement
+    if current["left"] is not None:
+        child = current["left"]
+    else:
+        child = current["right"]
+    if parent is None:
+        return child
+    if parent["left"] is current:
+        parent["left"] = child
+    else:
+        parent["right"] = child
+    return root
+
+def bst_list_all(root):
+    records = []
+    stack = []
+    current = root
+    while current is not None or stack:
+        while current is not None:
+            stack.append(current)
+            current = current["left"]
+        current = stack.pop()
+        records.append((current["name"], current["phone"]))
+        current = current["right"]
+    return records

raskatovia/docs/data/task1/tests.py

@@ -0,0 +1,46 @@
+from spravochnik import *
+
+def test_linked_list():
+    head = None
+    head = ll_insert(head, "Ivan", "111")
+    head = ll_insert(head, "Anna", "222")
+    head = ll_insert(head, "Petr", "333")
+    head = ll_insert(head, "Anna", "444")
+    print("Linked list")
+    print(ll_find(head, "Anna"))
+    print(ll_find(head, "Olga"))
+    print(ll_list_all(head))
+    head = ll_delete(head, "Ivan")
+    print(ll_list_all(head))
+    print()
+
+def test_hash_table():
+    table = ht_create()
+    ht_insert(table, "Ivan", "111")
+    ht_insert(table, "Anna", "222")
+    ht_insert(table, "Petr", "333")
+    ht_insert(table, "Anna", "444")
+    print("Hash table")
+    print(ht_find(table, "Anna"))
+    print(ht_find(table, "Olga"))
+    print(ht_list_all(table))
+    ht_delete(table, "Ivan")
+    print(ht_list_all(table))
+    print()
+
+def test_bst():
+    root = None
+    root = bst_insert(root, "Ivan", "111")
+    root = bst_insert(root, "Anna", "222")
+    root = bst_insert(root, "Petr", "333")
+    root = bst_insert(root, "Anna", "444")
+    print("BST")
+    print(bst_find(root, "Anna"))
+    print(bst_find(root, "Olga"))
+    print(bst_list_all(root))
+    root = bst_delete(root, "Ivan")
+    print(bst_list_all(root))
+
+test_linked_list()
+test_hash_table()
+test_bst()

raskatovia/docs/data/task1/zamery.py

@@ -0,0 +1,141 @@
+import csv
+import random
+import time
+from spravochnik import *
+
+COUNT = 10000
+REPEATS = 5
+
+def make_records():
+    records = []
+    for i in range(COUNT):
+        name = f"User_{i:05d}"
+        phone = str(89000000000 + i)
+        records.append((name, phone))
+    shuffled = records[:]
+    random.shuffle(shuffled)
+    ordered = sorted(records, key=lambda item: item[0])
+    return shuffled, ordered
+
+def make_search_names(records):
+    existing = [item[0] for item in random.sample(records, 100)]
+    missing = [f"None_{i}" for i in range(10)]
+    return existing + missing
+
+def make_delete_names(records):
+    return [item[0] for item in random.sample(records, 50)]
+
+def average(values):
+    return sum(values) / len(values)
+
+def test_list(records):
+    insert_times = []
+    find_times = []
+    delete_times = []
+    for _ in range(REPEATS):
+        head = None
+        start = time.perf_counter()
+        for name, phone in records:
+            head = ll_insert(head, name, phone)
+        insert_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        search_names = make_search_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in search_names:
+            ll_find(head, name)
+        find_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        delete_names = make_delete_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in delete_names:
+            head = ll_delete(head, name)
+        delete_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+    return insert_times, find_times, delete_times
+
+def test_hash(records):
+    insert_times = []
+    find_times = []
+    delete_times = []
+    for _ in range(REPEATS):
+        table = ht_create()
+        start = time.perf_counter()
+        for name, phone in records:
+            ht_insert(table, name, phone)
+        insert_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        search_names = make_search_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in search_names:
+            ht_find(table, name)
+        find_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        delete_names = make_delete_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in delete_names:
+            ht_delete(table, name)
+        delete_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+    return insert_times, find_times, delete_times
+
+def test_bst(records):
+    insert_times = []
+    find_times = []
+    delete_times = []
+    for _ in range(REPEATS):
+        root = None
+        start = time.perf_counter()
+        for name, phone in records:
+            root = bst_insert(root, name, phone)
+        insert_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        search_names = make_search_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in search_names:
+            bst_find(root, name)
+        find_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+        delete_names = make_delete_names(records)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in delete_names:
+            root = bst_delete(root, name)
+        delete_times.append(time.perf_counter() - start)
+
+    return insert_times, find_times, delete_times
+
+def add_rows(rows, structure, mode, result):
+    names = ["Вставка", "Поиск", "Удаление"]
+    for operation, times in zip(names, result):
+        for number, value in enumerate(times, 1):
+            rows.append([structure, mode, operation, number, value])
+        rows.append([structure, mode, operation, "Среднее", average(times)])
+
+def main():
+    shuffled, ordered = make_records()
+    rows = [["Структура", "Режим", "Операция", "Замер", "Время (сек)"]]
+
+    print("Связный список, случайный порядок")
+    add_rows(rows, "Связный список", "Случайный", test_list(shuffled))
+
+    print("Связный список, отсортированный порядок")
+    add_rows(rows, "Связный список", "Отсортированный", test_list(ordered))
+
+    print("Хеш-таблица, случайный порядок")
+    add_rows(rows, "Хеш-таблица", "Случайный", test_hash(shuffled))
+
+    print("Хеш-таблица, отсортированный порядок")
+    add_rows(rows, "Хеш-таблица", "Отсортированный", test_hash(ordered))
+
+    print("BST, случайный порядок")
+    add_rows(rows, "BST", "Случайный", test_bst(shuffled))
+
+    print("BST, отсортированный порядок")
+    add_rows(rows, "BST", "Отсортированный", test_bst(ordered))
+
+    with open("raskatovia/docs/data/task1/results.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as file:
+        writer = csv.writer(file)
+        writer.writerows(rows)
+
+    print("Результаты сохранены в results.csv")
+
+main()

raskatovia/docs/data/task2/maps/hard.txt

@@ -0,0 +1,9 @@
+###############
+#S....#.......#
+#.###.#.#####.#
+#...#.#.....#.#
+###.#.#####.#.#
+#...#.....#.#.#
+#.#######.#.#.#
+#............F#
+###############

raskatovia/docs/data/task2/maps/medium.txt

@@ -0,0 +1,7 @@
+###########
+#S..#.....#
+###.#.###.#
+#...#...#.#
+#.#####.#.#
+#.......#F#
+###########

raskatovia/docs/data/task2/maps/simple.txt

@@ -0,0 +1,5 @@
+#######
+#S...F#
+#.###.#
+#.....#
+#######

raskatovia/docs/data/task2/maze.py

@@ -0,0 +1,96 @@
+class Cell:
+    def __init__(self, row, col, value):
+        self.row = row
+        self.col = col
+        self.value = value
+
+    def is_wall(self):
+        return self.value == "#"
+
+    def is_start(self):
+        return self.value == "S"
+
+    def is_finish(self):
+        return self.value == "F"
+
+
+class Maze:
+    def __init__(self, cells, start, finish):
+        self.cells = cells
+        self.start = start
+        self.finish = finish
+        self.height = len(cells)
+        self.width = len(cells[0]) if cells else 0
+
+    def inside(self, row, col):
+        return 0 <= row < self.height and 0 <= col < self.width
+
+    def get_cell(self, row, col):
+        if not self.inside(row, col):
+            return None
+        return self.cells[row][col]
+
+    def is_free(self, row, col):
+        cell = self.get_cell(row, col)
+        return cell is not None and not cell.is_wall()
+
+    def neighbors(self, row, col):
+        variants = [
+            (row - 1, col),
+            (row + 1, col),
+            (row, col - 1),
+            (row, col + 1)
+        ]
+        result = []
+        for next_row, next_col in variants:
+            if self.is_free(next_row, next_col):
+                result.append((next_row, next_col))
+        return result
+
+    def draw(self, path=None):
+        path_set = set(path) if path else set()
+        lines = []
+        for row in range(self.height):
+            line = ""
+            for col in range(self.width):
+                cell = self.cells[row][col]
+                if (row, col) in path_set and not cell.is_start() and not cell.is_finish():
+                    line += "*"
+                else:
+                    line += cell.value
+            lines.append(line)
+        return "\n".join(lines)
+
+
+class MazeBuilder:
+    def __init__(self):
+        self.lines = []
+
+    def from_file(self, filename):
+        with open(filename, "r", encoding="utf-8") as file:
+            self.lines = [line.rstrip("\n") for line in file if line.strip()]
+        return self
+
+    def build(self):
+        cells = []
+        start = None
+        finish = None
+        width = len(self.lines[0])
+
+        for row, line in enumerate(self.lines):
+            if len(line) != width:
+                raise ValueError("maze lines have different length")
+            cell_row = []
+            for col, value in enumerate(line):
+                cell = Cell(row, col, value)
+                if cell.is_start():
+                    start = (row, col)
+                if cell.is_finish():
+                    finish = (row, col)
+                cell_row.append(cell)
+            cells.append(cell_row)
+
+        if start is None or finish is None:
+            raise ValueError("maze must have start and finish")
+
+        return Maze(cells, start, finish)

raskatovia/docs/data/task2/results.csv

@@ -0,0 +1,46 @@
+map,algorithm,try,time,visited,length
+simple.txt,BFS,1,2.6000008801929653e-05,9,5
+simple.txt,BFS,2,1.4800010831095278e-05,9,5
+simple.txt,BFS,3,1.2799995602108538e-05,9,5
+simple.txt,BFS,4,1.1600001016631722e-05,9,5
+simple.txt,BFS,5,1.1399999493733048e-05,9,5
+simple.txt,DFS,1,9.60000033956021e-06,5,5
+simple.txt,DFS,2,7.199996616691351e-06,5,5
+simple.txt,DFS,3,6.300004315562546e-06,5,5
+simple.txt,DFS,4,6.200003554113209e-06,5,5
+simple.txt,DFS,5,6.200003554113209e-06,5,5
+simple.txt,A*,1,1.4599994756281376e-05,5,5
+simple.txt,A*,2,9.499999578110874e-06,5,5
+simple.txt,A*,3,8.29999044071883e-06,5,5
+simple.txt,A*,4,8.300004992634058e-06,5,5
+simple.txt,A*,5,2.4499997380189598e-05,5,5
+medium.txt,BFS,1,4.0400002035312355e-05,29,29
+medium.txt,BFS,2,3.700000524986535e-05,29,29
+medium.txt,BFS,3,3.670000296551734e-05,29,29
+medium.txt,BFS,4,3.470000228844583e-05,29,29
+medium.txt,BFS,5,3.370000922586769e-05,29,29
+medium.txt,DFS,1,3.4199998481199145e-05,29,29
+medium.txt,DFS,2,3.369999467395246e-05,29,29
+medium.txt,DFS,3,3.329999162815511e-05,29,29
+medium.txt,DFS,4,3.309999010525644e-05,29,29
+medium.txt,DFS,5,3.300000389572233e-05,29,29
+medium.txt,A*,1,4.470000567380339e-05,29,29
+medium.txt,A*,2,4.549999721348286e-05,29,29
+medium.txt,A*,3,4.259998968336731e-05,29,29
+medium.txt,A*,4,4.260000423528254e-05,29,29
+medium.txt,A*,5,4.1799998143687844e-05,29,29
+hard.txt,BFS,1,4.680000711232424e-05,38,19
+hard.txt,BFS,2,4.390001413412392e-05,38,19
+hard.txt,BFS,3,4.4200001866556704e-05,38,19
+hard.txt,BFS,4,4.2100000428035855e-05,38,19
+hard.txt,BFS,5,4.389999958220869e-05,38,19
+hard.txt,DFS,1,2.570000651758164e-05,19,19
+hard.txt,DFS,2,2.1800005924887955e-05,19,19
+hard.txt,DFS,3,2.19999928958714e-05,19,19
+hard.txt,DFS,4,2.1799991372972727e-05,19,19
+hard.txt,DFS,5,2.1799991372972727e-05,19,19
+hard.txt,A*,1,4.149999585933983e-05,25,19
+hard.txt,A*,2,3.7699996028095484e-05,25,19
+hard.txt,A*,3,3.6999990697950125e-05,25,19
+hard.txt,A*,4,3.680000372696668e-05,25,19
+hard.txt,A*,5,3.720000677276403e-05,25,19

raskatovia/docs/data/task2/solver.py

@@ -0,0 +1,135 @@
+from collections import deque
+import heapq
+from maze import MazeBuilder
+
+from collections import deque
+from maze import MazeBuilder
+
+def build_path(previous, start, finish):
+    if finish not in previous:
+        return []
+    path = []
+    current = finish
+    while current != start:
+        path.append(current)
+        current = previous[current]
+    path.append(start)
+    path.reverse()
+    return path
+
+class BfsStrategy:
+    def solve(self, maze):
+        start = maze.start
+        finish = maze.finish
+        queue = deque([start])
+        previous = {start: None}
+        visited_count = 0
+
+        while queue:
+            current = queue.popleft()
+            visited_count += 1
+
+            if current == finish:
+                break
+
+            for next_cell in maze.neighbors(current[0], current[1]):
+                if next_cell not in previous:
+                    previous[next_cell] = current
+                    queue.append(next_cell)
+
+        path = build_path(previous, start, finish)
+        return {
+            "name": "BFS",
+            "path": path,
+            "visited": visited_count,
+            "length": len(path)
+        }
+class DfsStrategy:
+    def solve(self, maze):
+        start = maze.start
+        finish = maze.finish
+        stack = [start]
+        previous = {start: None}
+        visited_count = 0
+
+        while stack:
+            current = stack.pop()
+            visited_count += 1
+
+            if current == finish:
+                break
+
+            for next_cell in maze.neighbors(current[0], current[1]):
+                if next_cell not in previous:
+                    previous[next_cell] = current
+                    stack.append(next_cell)
+
+        path = build_path(previous, start, finish)
+        return {
+            "name": "DFS",
+            "path": path,
+            "visited": visited_count,
+            "length": len(path)
+        }
+def distance(first, second):
+    return abs(first[0] - second[0]) + abs(first[1] - second[1])
+
+class AstarStrategy:
+    def solve(self, maze):
+        start = maze.start
+        finish = maze.finish
+        queue = []
+        heapq.heappush(queue, (0, start))
+        previous = {start: None}
+        costs = {start: 0}
+        visited_count = 0
+
+        while queue:
+            current = heapq.heappop(queue)[1]
+            visited_count += 1
+
+            if current == finish:
+                break
+
+            for next_cell in maze.neighbors(current[0], current[1]):
+                new_cost = costs[current] + 1
+                if next_cell not in costs or new_cost < costs[next_cell]:
+                    costs[next_cell] = new_cost
+                    priority = new_cost + distance(next_cell, finish)
+                    heapq.heappush(queue, (priority, next_cell))
+                    previous[next_cell] = current
+
+        path = build_path(previous, start, finish)
+        return {
+            "name": "A*",
+            "path": path,
+            "visited": visited_count,
+            "length": len(path)
+        }
+
+class MazeSolver:
+    def __init__(self, strategy):
+        self.strategy = strategy
+
+    def solve(self, maze):
+        return self.strategy.solve(maze)
+
+if __name__ == "__main__":
+    files = [
+        "simple.txt",
+        "medium.txt",
+        "hard.txt"
+    ]
+    strategies = [BfsStrategy(), DfsStrategy(), AstarStrategy()]
+
+    for filename in files:
+        print("map:", filename)
+        maze = MazeBuilder().from_file("raskatovia/docs/data/task2/maps/" + filename).build()
+        for strategy in strategies:
+            solver = MazeSolver(strategy)
+            result = solver.solve(maze)
+            print("algorithm:", result["name"])
+            print("visited:", result["visited"])
+            print("length:", result["length"])
+            print(maze.draw(result["path"]))
+            print()

raskatovia/docs/data/task2/zamery.py

@@ -0,0 +1,40 @@
+import csv
+import time
+from maze import MazeBuilder
+from solver import BfsStrategy, DfsStrategy, AstarStrategy, MazeSolver
+
+MAPS = ["simple.txt", "medium.txt", "hard.txt"]
+REPEATS = 5
+
+def run_one(filename, strategy):
+    maze = MazeBuilder().from_file("raskatovia/docs/data/task2/maps/" + filename).build()
+    solver = MazeSolver(strategy)
+    start = time.perf_counter()
+    result = solver.solve(maze)
+    work_time = time.perf_counter() - start
+    return result, work_time
+
+def main():
+    rows = [["map", "algorithm", "try", "time", "visited", "length"]]
+    strategies = [BfsStrategy(), DfsStrategy(), AstarStrategy()]
+
+    for filename in MAPS:
+        for strategy in strategies:
+            for number in range(1, REPEATS + 1):
+                result, work_time = run_one(filename, strategy)
+                rows.append([
+                    filename,
+                    result["name"],
+                    number,
+                    work_time,
+                    result["visited"],
+                    result["length"]
+                ])
+
+    with open("raskatovia/docs/data/task2/results.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as file:
+        writer = csv.writer(file)
+        writer.writerows(rows)
+
+    print("results saved")
+
+main()

raskatovia/docs/task1report.md

@@ -0,0 +1,38 @@
+ Цель работы
+В этой работе я сделал телефонный справочник на основе трёх структур данных связного списка, хеш таблицы и двоичного дерева поиска. Для каждой структуры нужны были добавление, поиск, удаление и вывод всех записей по алфавиту. после этого я сравнил как они работают на перемешанных и отсортированных данных [сначала казалось что разница будет не такой заметной но после мы увидим что разница есть и в зависимости от задачи и ситуации].
+
+ Что было реализовано
+ Связный список
+Узел списка хранит имя, телефон и ссылку на следующий элемент. При добавлении запись создаётся или обновляется если такое имя уже есть. Использованы функции ll_insert; ll_find; ll_delete; ll_list_all. [с этой структурой было проще всего начать, потому что логика достаточно прямая]
+
+ Хеш таблица
+Хеш таблица сделана как набор ячеек для записей. Для имени вычисляется место куда его сохранить. Если в этом месте уже есть записи они хранятся вместе в связном списке. Использованы функции ht_create; ht_insert; ht_find; ht_delete; ht_list_all. [здесь пришлось отдельно разобраться что делать если несколько имён попадают в одно место. В итоге для таких записей внутри одной ячейки используется связный список]
+
+ Двоичное дерево поиска
+В каждом узле дерева хранятся имя, телефон, левый и правый потомок. Записи размещаются по имени поэтому их можно вывести в отсортированном виде. Использованы функции bst_insert; bst_find; bst_delete; bst_list_all. [с удалением в дереве пришлось посидеть дольше всего. Ну если коротко у удаления в дереве несколько случаев: удаляется лист, у узла есть один потомок, у узла есть два потомка, тогда его нужно заменить ближайшим подходящим элементом]
+
+ Проверка работы
+В файле tests.py были сделаны простые проверки для всех трёх структур. Я проверил добавление записей; изменение телефона у уже существующего имени; поиск существующей и несуществующей записи; удаление и вывод списка по алфавиту. по результатам запуска всё сработало корректно. [было важно проверить основные операции ещё до замеров]
+
+ Замеры времени
+Для сравнения был создан набор из 10000 записей. Использовались два варианта случайный порядок и отсортированный порядок. Для каждой структуры измерялось время вставки всех записей; поиска 110 имён; удаления 50 записей. Каждый замер повторялся 5 раз. Средние значения приведены ниже а полные результаты сохранены в results.csv. [здесь пришлось отдельно разбираться как нормально замерять время. Сначала было не очень понятно как сравнивать структуры честно, потом сделал несколько повторов для каждого случая и считал среднее время]
+
+ Результаты
+Связный список; случайный порядок; вставка 17.54 сек; поиск 0.145 сек; удаление 0.086 сек.
+Связный список; отсортированный порядок; вставка 15.01 сек; поиск 0.127 сек; удаление 0.074 сек.
+Хеш таблица; случайный порядок; вставка 0.896 сек; поиск 0.008 сек; удаление 0.005 сек.
+Хеш таблица; отсортированный порядок; вставка 1.253 сек; поиск 0.008 сек; удаление 0.005 сек.
+BST; случайный порядок; вставка 0.063 сек; поиск 0.0006 сек; удаление 0.0003 сек.
+BST; отсортированный порядок; вставка 23.08 сек; поиск 0.170 сек; удаление 0.097 сек.
+
+ Анализ
+По замерам видно что связный список медленно работает при вставке. Перед добавлением новой записи программа идёт по списку и проверяет нет ли уже такого имени. На 10000 записей это уже заметно. Поиск тоже идёт простым перебором. [вот тут стало понятнее почему список быстро начинает тормозить]
+
+Хеш таблица показала себя намного быстрее. Записи были и перемешанные и уже отсортированные но большой разницы во времени почти не получилось. [этот результат как раз хорошо показал зачем вообще нужна такая структура]
+
+BST на случайных данных оказался самым быстрым. А вот на отсортированных данных дерево сильно замедлилось. Оно вытягивается почти в одну линию и начинает работать похоже на список. Поэтому вставка заняла около 23 секунд вместо 0.06. [при подготовке замеров стало понятно что на отсортированных данных дерево сильно вытягивается в одну сторону, а старая рекурсивная версия могла плохо отработать на 10000 записей Поэтому часть работы с Бст пришлось переделать без рекурсии]
+
+!!График среднего времени вставки сохранён в файле graph.png.
+
+ Вывод
+Связный список подойдёт для небольшого количества данных но для большого справочника он не очень удобен. Хеш таблица лучше подходит если важны быстрые добавление, поиск и удаление. BST удобно использовать когда нужен вывод записей по порядку но обычное дерево сильно зависит от того в каком порядке добавляются элементы. На отсортированных данных оно работает заметно хуже. в целом работа оказалась не самой простой, местами было довольно запутанно особенно с замерами и деревом на отсортированных данных но в итоге было интересно увидеть насколько по-разному ведут себя разные структуры.

raskatovia/docs/task2report.md

@@ -0,0 +1,46 @@
+Цель работы
+
+В этом задании я сделал программу для поиска пути в лабиринте. Лабиринт загружается из текстового файла, после этого для него запускаются три алгоритма: BFS, DFS и A\*. Нужно было сравнить как они проходят разные карты
+
+
+
+  В файле maze.py находится описание лабиринта. Cell отвечает за отдельную клетку, а Maze хранит всю карту, старт, финиш и умеет находить соседние клетки, куда можно идти. Для загрузки карты из файла сделан MazeBuilder. Он читает строки, проверяет их длину и ищет точки S и F. \[тут я столкнулся с ошибкой на hard.txt, потому что одна строка была другой длины]
+
+  В файле solver.py находится поиск пути.MazeSolver получает стратегию поиска и запускает её. Были сделаны три стратегии: BfsStrategy, DfsStrategy и AstarStrategy. BFS идёт в ширину, DFS идёт в глубину, а A\* использует расстояние до финиша
+
+  Сначала программа проверялась на simple.txt, потом были добавлены medium.txt и hard.txt. Для каждой карты запускались все три алгоритма. Программа выводила найденный путь, количество посещённых клеток и длину пути
+
+  Для замеров сделан файл zamery.py. Он запускает алгоритмы по 5 раз и сохраняет результаты в results.csv
+
+  Результаты
+
+simple.txt; BFS; время 0.00001532; посещено 9; длина пути 5
+
+simple.txt; DFS; время 0.00000710; посещено 5; длина пути 5
+
+simple.txt; A\*; время 0.00001304; посещено 5; длина пути 5
+
+
+
+medium.txt; BFS; время 0.00003650; посещено 29; длина пути 29
+
+medium.txt; DFS; время 0.00003346; посещено 29; длина пути 29
+
+medium.txt; A\*; время 0.00004344; посещено 29; длина пути 29
+
+
+
+hard.txt; BFS; время 0.00004418; посещено 38; длина пути 19
+
+hard.txt; DFS; время 0.00002262; посещено 19; длина пути 19
+
+hard.txt; A\*; время 0.00003804; посещено 25; длина пути 19
+
+
+
+  По результатам видно, что на простом лабиринте разница почти не важна. На medium.txt все алгоритмы прошли примерно одинаково. На hard.txt разница заметнее: BFS посетил больше всего клеток, DFS меньше всего, а A\* оказался между ними. При этом длина пути на hard.txt у всех получилась одинаковая
+
+  Заключение
+
+В работе получилось сделать загрузку лабиринта из файла и несколько способов поиска пути. BFS надёжный, но может обходить больше клеток. DFS простой и иногда быстро доходит до финиша, но зависит от формы лабиринта. A\* старается идти ближе к цели, но на маленьких картах его преимущество не всегда видно.В целом задание было понятнее когда появились карты и путь стал выводиться прямо в консоли. Самая заметная проблема была с неправильной строкой в hard.txt, но после исправления все карты начали нормально запускаться
+