[2] добавлен отчет, демо программа и __init__.py для пакетов

This commit is contained in:
pogodinda 2026-05-24 13:35:08 +03:00
parent fa78ae9472
commit 579df4fff2
4 changed files with 124 additions and 0 deletions

56
pogodinda/lab2/main.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,56 @@
import sys
import os
sys.path.insert(0, os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'src'))
from src.maze_builder import TextFileMazeBuilder
from src.maze_solver import MazeSolver
from src.pathfinding import BFSStrategy, DFSStrategy, AStarStrategy, DijkstraStrategy
from src.observer import ConsoleView
from src.commands import Player, MoveCommand
def demo():
print("=" * 70)
print("ПОИСК ВЫХОДА ИЗ ЛАБИРИНТА")
print("=" * 70)
# 1. Загрузка лабиринта
print("\n[1] Загрузка лабиринта из файла")
builder = TextFileMazeBuilder()
maze = builder.build_from_file("data/demo_maze.txt")
print(maze)
print(f"Старт: ({maze.start.x}, {maze.start.y})")
print(f"Выход: ({maze.exit.x}, {maze.exit.y})")
# 2. Сравнение алгоритмов (Strategy)
print("\n[2] Сравнение алгоритмов")
strategies = [BFSStrategy(), DFSStrategy(), AStarStrategy(), DijkstraStrategy()]
for strategy in strategies:
solver = MazeSolver(maze, strategy)
stats = solver.solve("demo")
print(f"{strategy.get_name():10} | {stats.time_ms:8.4f} мс | "
f"посещено: {stats.visited_cells:3} | длина: {stats.path_length}")
# 3. Observer
print("\n[3] Паттерн Observer")
solver = MazeSolver(maze, AStarStrategy())
console = ConsoleView()
solver.add_observer(console)
solver.solve("demo")
print(f"События: {console.events}")
# 4. Command
print("\n[4] Паттерн Command")
player = Player(maze.start)
console.render(maze, player.current_cell)
cmd = MoveCommand(player, maze, 'S')
cmd.execute()
print(f"После S: {player}")
cmd.undo()
print(f"После undo: {player}")
if __name__ == "__main__":
demo()

68
pogodinda/lab2/report.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,68 @@
# Лабораторная работа 2: Поиск выхода из лабиринта
## 1. Цель
Разработать гибкую, расширяемую программу для загрузки лабиринта из файла, поиска пути от старта до выхода с возможностью выбора алгоритма, визуализации процесса и экспериментального сравнения алгоритмов. В ходе работы необходимо применить минимум 3 паттерна проектирования из списка GoF, обосновать их выбор и продемонстрировать преимущества такой архитектуры.
## 2. Паттерны
| Паттерн | Где | Зачем |
|---------|-----|-------|
| Builder | `maze_builder.py` | Загрузка лабиринта из файла |
| Strategy | `pathfinding.py` | Смена алгоритмов (BFS, DFS, A*, Дейкстра) |
| Observer | `observer.py` | Уведомления о событиях поиска |
| Command | `commands.py` | Перемещение игрока с undo |
## 3. Алгоритмы
- **BFS** — кратчайший путь, но медленный
- **DFS** — быстрый, но путь не оптимальный
- **A*** — баланс скорости и оптимальности
- **Дейкстра** — для взвешенных графов
## 4. Результаты
### Таблица: посещённые клетки
| Лабиринт | BFS | DFS | A* | Дейкстра |
|:--------:|:---:|:---:|:--:|:--------:|
| 10×10 | 52 | 49 | 47 | 52 |
| 50×50 | 514 | 326 | 491 | 511 |
| 100×100 | 1989 | 1509 | 1909 | 1987 |
| Пустой | 398 | 399 | 324 | 396 |
| Без выхода | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Взвешенный | 145 | 111 | 139 | 143 |
### Время (мс)
| Лабиринт | BFS | DFS | A* | Дейкстра |
|:--------:|:---:|:---:|:--:|:--------:|
| 10×10 | 0.107 | 0.068 | 0.142 | 0.146 |
| 50×50 | 1.141 | 0.690 | 1.509 | 1.482 |
| 100×100 | 7.667 | 5.207 | 8.254 | 8.480 |
### Длина пути
| Лабиринт | BFS | DFS | A* | Дейкстра |
|:--------:|:---:|:---:|:--:|:--------:|
| 10×10 | 25 | 31 | 25 | 25 |
| Пустой | 35 | **187** | 35 | 35 |
## 5. Графики
![maze_comparison.png](results/maze_comparison.png)
![visited_cells.png](results/visited_cells.png)
![time_comparison.png](results/time_comparison.png)
## 6. Анализ
- **DFS** быстрее всех, но в пустом лабиринте путь в 5.3 раза длиннее оптимального
- **A*** — лучший баланс: кратчайший путь + меньше посещённых клеток
- **BFS** и **Дейкстра** на невзвешенных графах работают одинаково
## 7. Вывод
- Паттерны сделали код **гибким** и **расширяемым**
- **A*** — оптимальный выбор для большинства задач
- **Дейкстра** нужен только для взвешенных графов

View File

View File