diff --git a/groshevava/docs/data/empty_maze.txt b/groshevava/docs/data/empty_maze.txt new file mode 100644 index 0000000..87c27f3 --- /dev/null +++ b/groshevava/docs/data/empty_maze.txt @@ -0,0 +1,10 @@ +■■■■■■■■■■ +■S ■ +■ ■ +■ ■ +■ ■ +■ ■ +■ ■ +■ ■ +■ E■ +■■■■■■■■■■ \ No newline at end of file diff --git a/groshevava/docs/data/large_maze.txt b/groshevava/docs/data/large_maze.txt new file mode 100644 index 0000000..837792d --- /dev/null +++ b/groshevava/docs/data/large_maze.txt @@ -0,0 +1,100 @@ +■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ +■S ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■ ■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■ 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■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■■■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■ ■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■■■■■ ■■■■■■■ ■■■ ■■■■■■■ ■ ■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■■■■ +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ +■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■■■ ■ ■■■ ■ ■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■■■■ ■ ■■E +■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ diff --git a/groshevava/docs/data/maze_experiment_results.csv b/groshevava/docs/data/maze_experiment_results.csv new file mode 100644 index 0000000..3fae22f --- /dev/null +++ b/groshevava/docs/data/maze_experiment_results.csv @@ -0,0 +1,16 @@ +maze,strategy,time_ms,visited,path_length +Маленький (10x10),BFS (поиск в ширину),0.1492,44.0,16.0 +Маленький (10x10),DFS (поиск в глубину),0.095,30.0,30.0 +Маленький (10x10),A* (A-star),0.1717,39.0,16.0 +Средний (50x50),BFS (поиск в ширину),3.6384,1243.0,97.0 +Средний (50x50),DFS (поиск в глубину),1.9872,614.0,97.0 +Средний (50x50),A* (A-star),2.048,444.0,97.0 +Большой (100x100),BFS (поиск в ширину),16.6951,4997.0,213.0 +Большой (100x100),DFS (поиск в глубину),10.7515,3610.0,213.0 +Большой (100x100),A* (A-star),13.2112,2836.0,213.0 +Без выхода (10x10),BFS (поиск в ширину),0,0,0 +Без выхода (10x10),DFS (поиск в глубину),0,0,0 +Без выхода (10x10),A* (A-star),0,0,0 +Пустой (10x10),BFS (поиск в ширину),0.1921,64.0,15.0 +Пустой (10x10),DFS (поиск в глубину),0.1362,43.0,29.0 +Пустой (10x10),A* (A-star),0.2633,64.0,15.0 diff --git a/groshevava/docs/data/strategies.py b/groshevava/docs/data/strategies.py new file mode 100644 index 0000000..4120d27 --- /dev/null +++ b/groshevava/docs/data/strategies.py @@ -0,0 +1,104 @@ +from abc import ABC, abstractmethod +from collections import deque +import heapq +from typing import List, Dict, Optional +from models import Cell, Maze + + +class PathFindingStrategy(ABC): + def __init__(self): + self.visited_count = 0 + + @abstractmethod + def findPath(self, maze: Maze, start: Cell, exit: Cell) -> List[Cell]: + pass + + def _reconstruct_path(self, parent: Dict[Cell, Optional[Cell]], current: Cell) -> List[Cell]: + path = [] + while current: + path.append(current) + current = parent.get(current) + return path[::-1] + + +class BFSStrategy(PathFindingStrategy): + def findPath(self, maze: Maze, start: Cell, exit: Cell) -> List[Cell]: + self.visited_count = 0 + queue = deque([start]) + visited = {start} + parent = {start: None} + + while queue: + current = queue.popleft() + self.visited_count += 1 + + if current == exit: + return self._reconstruct_path(parent, current) + + for neighbor in maze.getNeighbors(current): + if neighbor not in visited: + visited.add(neighbor) + parent[neighbor] = current + queue.append(neighbor) + return [] + + +class DFSStrategy(PathFindingStrategy): + def findPath(self, maze: Maze, start: Cell, exit: Cell) -> List[Cell]: + self.visited_count = 0 + stack = [start] + visited = {start} + parent = {start: None} + + while stack: + current = stack.pop() + self.visited_count += 1 + + if current == exit: + return self._reconstruct_path(parent, current) + + for neighbor in maze.getNeighbors(current): + if neighbor not in visited: + visited.add(neighbor) + parent[neighbor] = current + stack.append(neighbor) + return [] + + +class AStarStrategy(PathFindingStrategy): + + @staticmethod + def _heuristic(a: Cell, b: Cell) -> int: + return abs(a.x - b.x) + abs(a.y - b.y) + + def findPath(self, maze: Maze, start: Cell, exit: Cell) -> List[Cell]: + self.visited_count = 0 + counter = 0 + open_set = [] + heapq.heappush(open_set, (0, counter, start)) + counter += 1 + + came_from = {start: None} + g_score = {start: 0} + visited = set() + + while open_set: + _, _, current = heapq.heappop(open_set) + self.visited_count += 1 + + if current == exit: + return self._reconstruct_path(came_from, current) + + if current in visited: + continue + visited.add(current) + + for neighbor in maze.getNeighbors(current): + tentative_g_score = g_score[current] + 1 + if neighbor not in g_score or tentative_g_score < g_score[neighbor]: + came_from[neighbor] = current + g_score[neighbor] = tentative_g_score + f_score = tentative_g_score + self._heuristic(neighbor, exit) + heapq.heappush(open_set, (f_score, counter, neighbor)) + counter += 1 + return [] \ No newline at end of file diff --git a/groshevava/docs/data/visualize_results.py b/groshevava/docs/data/visualize_results.py new file mode 100644 index 0000000..1cca2df --- /dev/null +++ b/groshevava/docs/data/visualize_results.py @@ -0,0 +1,163 @@ +import matplotlib.pyplot as plt +import numpy as np +import csv +from typing import Dict, List +import os + +plt.style.use('seaborn-v0_8-darkgrid') + +def load_results(filename: str = 'maze_experiment_results.csv') -> List[Dict]: + if not os.path.exists(filename): + print(f"Файл {filename} не найден! Сначала запустите main.py") + return [] + + with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f: + reader = csv.DictReader(f) + results = [] + for row in reader: + row['time_ms'] = float(row['time_ms']) + row['visited'] = int(float(row['visited'])) + row['path_length'] = int(float(row['path_length'])) + results.append(row) + return results + +def organize_data(results: List[Dict]) -> Dict: + data = {} + for row in results: + maze = row['maze'] + strategy = row['strategy'].split('(')[0].strip() + + if maze not in data: + data[maze] = {} + if strategy not in data[maze]: + data[maze][strategy] = {'time_ms': [], 'visited': [], 'path_length': []} + + data[maze][strategy]['time_ms'].append(row['time_ms']) + data[maze][strategy]['visited'].append(row['visited']) + data[maze][strategy]['path_length'].append(row['path_length']) + return data + +def create_main_chart(data: Dict, save_dir: str = 'charts'): + + if not os.path.exists(save_dir): + os.makedirs(save_dir) + + maze_names = list(data.keys()) + strategies = ['BFS', 'DFS', 'A*'] + colors = {'BFS': '#3498db', 'DFS': '#e74c3c', 'A*': '#2ecc71'} + + fig, axes = plt.subplots(1, 3, figsize=(16, 6)) + fig.suptitle('Сравнение алгоритмов поиска пути', fontsize=16, fontweight='bold') + + x = np.arange(len(maze_names)) + width = 0.25 + + # График 1: Время + for i, strat in enumerate(strategies): + values = [] + for maze in maze_names: + if strat in data[maze] and data[maze][strat]['time_ms']: + values.append(np.mean(data[maze][strat]['time_ms'])) + else: + values.append(0) + + bars = axes[0].bar(x + i * width, values, width, label=strat, + color=colors[strat], edgecolor='black', linewidth=0.5) + + for bar, val in zip(bars, values): + if val > 0: + axes[0].text(bar.get_x() + bar.get_width()/2., bar.get_height(), + f'{val:.1f}', ha='center', va='bottom', fontsize=7) + + axes[0].set_title('Время выполнения (мс)', fontweight='bold') + axes[0].set_xticks(x + width) + axes[0].set_xticklabels([n.split('(')[0].strip() for n in maze_names], rotation=15, fontsize=8) + axes[0].legend(fontsize=8) + + # График 2: Посещённые клетки + for i, strat in enumerate(strategies): + values = [] + for maze in maze_names: + if strat in data[maze] and data[maze][strat]['visited']: + values.append(np.mean(data[maze][strat]['visited'])) + else: + values.append(0) + + bars = axes[1].bar(x + i * width, values, width, label=strat, + color=colors[strat], edgecolor='black', linewidth=0.5) + + for bar, val in zip(bars, values): + if val > 0: + axes[1].text(bar.get_x() + bar.get_width()/2., bar.get_height(), + f'{int(val)}', ha='center', va='bottom', fontsize=7) + + axes[1].set_title('Посещённые клетки', fontweight='bold') + axes[1].set_xticks(x + width) + axes[1].set_xticklabels([n.split('(')[0].strip() for n in maze_names], rotation=15, fontsize=8) + + # График 3: Длина пути + for i, strat in enumerate(strategies): + values = [] + for maze in maze_names: + if strat in data[maze] and data[maze][strat]['path_length']: + values.append(np.mean(data[maze][strat]['path_length'])) + else: + values.append(0) + + bars = axes[2].bar(x + i * width, values, width, label=strat, + color=colors[strat], edgecolor='black', linewidth=0.5) + + for bar, val in zip(bars, values): + if val > 0: + axes[2].text(bar.get_x() + bar.get_width()/2., bar.get_height(), + f'{int(val)}', ha='center', va='bottom', fontsize=7) + + axes[2].set_title('Длина пути (шагов)', fontweight='bold') + axes[2].set_xticks(x + width) + axes[2].set_xticklabels([n.split('(')[0].strip() for n in maze_names], rotation=15, fontsize=8) + + plt.tight_layout() + filepath = os.path.join(save_dir, 'comparison_all_metrics.png') + plt.savefig(filepath, dpi=150, bbox_inches='tight') + plt.close() + print(f" График сохранён: {filepath}") + +def print_table(data: Dict): + print("\n" + "=" * 80) + print("РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ") + print("=" * 80) + + for maze_name, strategies in data.items(): + print(f"\n{maze_name}") + print("-" * 60) + print(f"{'Алгоритм':<10} {'Время(мс)':<12} {'Посещено':<12} {'Длина пути':<12}") + print("-" * 46) + + for strat in ['BFS', 'DFS', 'A*']: + if strat in strategies and strategies[strat]['time_ms']: + t = np.mean(strategies[strat]['time_ms']) + v = np.mean(strategies[strat]['visited']) + p = np.mean(strategies[strat]['path_length']) + print(f"{strat:<10} {t:<12.2f} {int(v):<12} {int(p):<12}") + +def main(): + print("=" * 60) + print("ВИЗУАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ") + print("=" * 60) + + results = load_results('maze_experiment_results.csv') + + if not results: + print("Нет данных. Запустите сначала main.py") + return + + data = organize_data(results) + + print_table(data) + + # Один график + print("\nСоздание графика...") + create_main_chart(data) + +if __name__ == "__main__": + main() \ No newline at end of file