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inf05016:2017-1-trabalhos [2017/05/03 12:53] marcus [Trabalho 3 (Fluxo s-t máximo)] |
inf05016:2017-1-trabalhos [2017/07/25 07:36] (Actual) |
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|---|---|---|---|
| Linha 1: | Linha 1: | ||
| + | Status das entregas (25 de julho 2017): | ||
| + | |||
| + | ^ Cartão ^ T1 ^ T2 ^ T3 ^ T4 ^ T5 ^ | ||
| + | | 120921 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 161896 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 205691 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 205798 | | | | | | | ||
| + | | 213917 | | | | | | | ||
| + | | 218319 | s | | | | | | ||
| + | | 218326 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 219436 | | | | | | | ||
| + | | 220505 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 228401 | s | | | | | | ||
| + | | 228483 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 228527 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 242239 | s | | | | | | ||
| + | | 242249 | s | | | | | | ||
| + | | 242274 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 259094 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 262528 | s | | | | | | ||
| + | | 264311 | s | | | | | | ||
| + | | 273103 | s | s | | | | | ||
| + | | 282838 | s | | | | | | ||
| + | | 286120 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 286134 | s | s | s | s | s | | ||
| + | | 286244 | s | | s | s | s | | ||
| + | | 291000 | s | s | s | s | s | | ||
| + | |||
| ==== Trabalho 1 (Heaps binários e algoritmo de Dijkstra) ==== | ==== Trabalho 1 (Heaps binários e algoritmo de Dijkstra) ==== | ||
| Linha 151: | Linha 179: | ||
| ==== Trabalho 3 (Fluxo s-t máximo) ==== | ==== Trabalho 3 (Fluxo s-t máximo) ==== | ||
| - | Entrega: 02/11/2012 | + | Entrega: 23/05/2017 |
| === Objetivos === | === Objetivos === | ||
| Linha 159: | Linha 187: | ||
| === Casos de teste === | === Casos de teste === | ||
| * Um gerador de casos de teste em formato DIMACS em C é disponível {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt/washington.c|aqui}}. | * Um gerador de casos de teste em formato DIMACS em C é disponível {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt/washington.c|aqui}}. | ||
| + | * Novo: Uma versão melhor do {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt/aa/new_washington_test_dir.tar.gz|gerador}}. | ||
| * Documentação: | * Documentação: | ||
| <code> | <code> | ||
| Linha 256: | Linha 285: | ||
| } | } | ||
| </code> | </code> | ||
| + | |||
| + | ==== Trabalho 4 (Emparelhamentos) ==== | ||
| + | |||
| + | Entrega: 13/6/2017 | ||
| + | |||
| + | === Objetivos === | ||
| + | * Implementar o algoritmo de Hopcroft-Karp que resolve o problema do emparelhamento máximo em grafos bi-partidos. | ||
| + | * Documentar a implementação, em particular as estruturas de dados para a representação do problema. | ||
| + | * Conduzir testes, que demonstram que a complexidade do algoritmo é O(sqrt(n)(n+m)). Em particular: complexidades O(sqrt(n)) para o número de fases e O(n+m) para a extração de um conjunto maximál de caminhos aumentantes. | ||
| + | * Decidir experimentalmente: a abordagem por redução para um problema de fluxo é mais eficiente? | ||
| + | |||
| + | === Casos de teste === | ||
| + | * Gerar grafos bi-partidos randômicas com probabilidade de uma aresta 0 <= p <= 1. | ||
| + | |||
| + | === Convenções === | ||
| + | * As implementações do algoritmo devem aceitar um grafo bi-partido não-direcionado no formato [[http://prolland.free.fr/works/research/dsat/dimacs.html|DIMACS]] na entrada padrão (stdin) e imprimir a cardinalidade de um emparelhamento máximo na saída padrão (stdout). | ||
| + | |||
| + | === Códigos disponíveis === | ||
| + | * Gerador de casos de teste no formato DIMACS + verificação. | ||
| + | * Para compilar: Usar C++ e Boost. | ||
| + | <code c++> | ||
| + | #include <iostream> | ||
| + | #include <cassert> | ||
| + | using namespace std; | ||
| + | |||
| + | #include <boost/graph/adjacency_list.hpp> | ||
| + | #include <boost/graph/max_cardinality_matching.hpp> | ||
| + | using namespace boost; | ||
| + | |||
| + | // graph element descriptors | ||
| + | typedef adjacency_list_traits<vecS,vecS,undirectedS>::vertex_descriptor Node; | ||
| + | typedef adjacency_list_traits<vecS,vecS,undirectedS>::edge_descriptor Edge; | ||
| + | |||
| + | // information stored in vertices | ||
| + | struct VertexInformation { | ||
| + | Node mate; // partner or graph_traits<Graph>::null_vertex() | ||
| + | }; | ||
| + | // information stored in edges | ||
| + | struct EdgeInformation {}; | ||
| + | |||
| + | // graph is an adjacency list represented by vectors | ||
| + | typedef adjacency_list<vecS,vecS,undirectedS,VertexInformation,EdgeInformation> Graph; | ||
| + | |||
| + | int main(int argc, char *argv[]) { | ||
| + | assert(argc == 3); | ||
| + | unsigned n = atoi(argv[1]); | ||
| + | double p = atof(argv[2]); | ||
| + | |||
| + | srand48(time(0)); | ||
| + | | ||
| + | // (1) generate random bi-partite graph | ||
| + | Graph g; | ||
| + | | ||
| + | for(unsigned i=0; i<2*n; i++) | ||
| + | add_vertex(g); | ||
| + | | ||
| + | for(unsigned i=0; i<n; i++) | ||
| + | for(unsigned j=n; j<2*n; j++) | ||
| + | if (drand48() < p) { | ||
| + | Edge e = add_edge(i,j,g).first; | ||
| + | } | ||
| + | |||
| + | // (2) get maximum matching | ||
| + | edmonds_maximum_cardinality_matching(g, get(&VertexInformation::mate,g)); | ||
| + | unsigned card = 0; | ||
| + | graph_traits<Graph>::vertex_iterator vb, ve; | ||
| + | for ( tie(vb, ve)=vertices(g); vb != ve; vb++) | ||
| + | if (g[*vb].mate != graph_traits<Graph>::null_vertex()) | ||
| + | card++; | ||
| + | //cout << "The cardinality of a maximum matching is " << card/2 << "." << endl; | ||
| + | | ||
| + | // (3) print out in DIMACS format | ||
| + | cout << "c Bi-partite graph" << endl << endl; | ||
| + | cout << "p edge " << num_vertices(g) << " " << num_edges(g) << endl; | ||
| + | graph_traits<Graph>::edge_iterator eb, ee; | ||
| + | for ( tie(eb, ee)=edges(g); eb != ee; eb++) | ||
| + | cout << "e " << source(*eb,g)+1 << " " << target(*eb, g)+1 << endl; | ||
| + | } | ||
| + | </code> | ||
| + | |||
| + | ==== Trabalho 5 (O algoritmo de Cristofides) ==== | ||
| + | |||
| + | Entrega: 7/7/2017 | ||
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| + | === Objetivos === | ||
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| + | * Implementar o algoritmo de Cristofides | ||
| + | * Testar duas variantes: a) usando um emparelhamento perfeito máximo, b) usando um emparelhamento perfeito obtido por um algoritmo guloso que seleciona cada vez a aresta livre de maior peso. | ||
| + | * Conduzir testes que avaliam o desempenho do algoritmo em termos de qualidade e tempo. | ||
| + | |||
| + | === Casos de teste === | ||
| + | * Disponíveis na {{http://comopt.ifi.uni-heidelberg.de/software/TSPLIB95|TSPLIB}}. Aplicar pelo menos nas instâncias berlin52, vm1748, pr2392, pcb3038, fnl4461, rl5934, rl5915, usa13509, brd14051, d18512. | ||
| + | * Para avaliar a qualidade: relatar o desvio relativo percentual (v-b)/b de uma solução com valor v e melhor valor conhecido b. | ||
| + | * Informar o tempo de execução em segundos. | ||
| + | |||
| + | === Convenções === | ||
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| + | * A implementação deve aceitar uma instância na entrada padrão (stdin) e imprimir o valor da rota obtida pelo algoritmo de Cristofides na saída padrão (stdout). | ||
| + | * O formato das instâncias é o mesmo formato usado na {{http://comopt.ifi.uni-heidelberg.de/software/TSPLIB95|TSPLIB}}: uma documentação está {{http://comopt.ifi.uni-heidelberg.de/software/TSPLIB95/DOC.PS|aqui}} | ||
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| + | === Materiais === | ||
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| + | * Para calcular o matching, usar o software {{http://pub.ist.ac.at/~vnk/software/blossom5-v2.05.src.tar.gz|Blossom V}}. | ||
| + | * Para facilitar a leitura de instâncias da TSPLIB, {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt/aa/tspParse.H}} e {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt /aa/tspParse.C}} mostram um exemplo em C++, que pode ser adaptado. | ||
| + | * {{http://www.inf.ufrgs.br/~mrpritt/aa/blossom.patch-2|Um patch}} contra blossom5 para trabalhar com coordenadas reais (e um bugfix). | ||