Đồ án công nghệ thông tin đồ thị

Thầy đã đưa ra những gợi ý và hướng dẫn quý báu để giúp chúng em hiểu được những vấn đề phức tạp liên quan đến đồ án bên cạnh việc trình bày một cách hiệu quả.. Đặc tả Định nghĩa Trong t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

2

Tổng quan

Chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Quang Ngọc, người phụ trách

dự án, đã hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án Thầy đã đưa ra những gợi ý và hướng dẫn quý báu để giúp chúng em hiểu được những vấn đề phức tạp liên quan đến đồ án bên cạnh việc trình bày một cách hiệu quả Đồ án của chúng em đã hoàn thành nhờ sự hướng dẫn của thầy

Đồ án này được thực hiện trong vòng mười bốn tuần, vừa đủ để hoàn thành nó Tuy nhiên,

do thời gian chúng em thực hiện mỗi tuần không tối ưu nên đồ án sẽ mắc nhiều sai sót là điều khó tránh khỏi Chúng em rất mong nhận được mọi ý kiến đóng góp của thầy để giúp kiến thức còn hạn chế của chúng em được tốt hơn

Chúng em xin cảm ơn

3

4

Mục l c ụ

Tổng quan

Mục lục bảng

I Đặc tả

Định nghĩa

II Phân chia công việc

III Thiết kế

1 Biểu diễn đồ thị

2 Một ứng dụng của đồ thị 1

IV Tổng kết

1 Sinh viên tự đánh giá 2

2 Khó khan

3 Ưu điểm

4 Hạn chế

5 Ý tưởng phát triển 2

5

Mục lục bảng

Bảng phân chia công việc

Đồ thị G là một bộ (V, E), với V là tập khác ∅, hữu hạn các phần tử được gọi là các đỉnh, E là tập các phần tử được gọi là các cạnh Mỗi phần tử e E liên kết với duy nhất ∈

một cặp đỉnh v, w V và được ký hiệu e = (v,∈ w), v, w ∈ V

e = (v, w) được gọi là cạnh kề của hai đỉnh v và w v và w là các đỉnh kề nhau (v kề với w) e1 = (v, w) và e2 = (v, w), e1 và e2 được gọi là 2 cạnh song song -

e = (v, v) được gọi là một khuyên hay vòng

d(v), gọi là bậc của đỉnh v, là số cạnh kề với v Nếu đỉnh v có vòng thì vòng được tính

là 2

Đỉnh có bậc bằng 0 được gọi là đỉnh cô lập

Đỉnh có bậc bằng 1 được gọi là đỉnh treo

7

II Phân chia công việc

Thứ tự Tên sinh viên Công việc Đóng góp

1 Lê Việt Khánh Tạo một đồ thị 100%

2 Nguyễn Huy Thêm một đỉnh vào

5 Lê Việt Khánh Xuất ma trận kề 100%

6 Nguyễn Huy Duyệt đồ thị theo

10 Nguyễn Huy Tạo mê cung 100%

11 Lê Việt Khánh Tìm đường ra khỏi

8

III Thiết kế

1 Biểu diễn đồ thị

Các thư viện:

<unordered_map>: Được sử dụng để lưu trữ thông tin về các đỉnh (vertices) của đồ thị

và thông tin về các cạnh thông qua cấu trúc dữ liệu không có thứ tự (unordered_map) <queue>: Được sử dụng để triển khai thuật toán duyệt đồ thị theo chiều rộng (BFS) Queue được sử dụng để duyệt qua các đỉnh theo thứ tự FIFO

<stack>: Được sử dụng để triển khai thuật toán duyệt đồ thị theo chiều sâu (DFS) Stack được sử dụng để duyệt qua các đỉnh theo thứ tự LIFO

<limits>: Sử dụng để đặt giá trị vô cùng (infinity) cho việc tính toán đường đi ngắn nhất trong thuật toán Dijkstra

<string>: Sử dụng để biểu diễn dữ liệu của đỉnh (vertex) trong đồ thị

<cstdlib> và <ctime>: Sử dụng để tạo số ngẫu nhiên khi tạo mê cung trong hàm createMaze Hàm rand() được sử dụng để sinh số ngẫu nhiên, và srand() được sử dụng

để khởi tạo seed cho generator số ngẫu nhiên

unordered_map<int, Vertex<T>> vertices;

unordered_map<int, unordered_map<int, int>> adjacencyMatrix; // Su dung ma tran ke

Thêm một đỉnh vào đồ thị đã có

public:

// Them dinh vào do thi

void addVertex(int id, T data) {

Xuất các tên đỉnh, tên cạnh

// Xuat danh sach dinh

void displayVertices() {

cout << "Ten dinh:" << endl;

for (const auto& vertex : vertices) {

cout << "Dinh " << vertex.first << ": " << vertex.second.data << endl; }

}

11

Xuất ma trận kề

void displayAdjacencyMatrix() {

cout << "Ma tran ke:" << endl;

for (const auto& row : adjacencyMatrix) {

cout << "Tu dinh " << row.first << ": ";

for (const auto& neighbor : row.second) {

cout << neighbor.first << "(" << neighbor.second << ") ";

}

cout << endl;

}

}

12

Duyệt đồ thị theo chiều rộng:

void BFS(int start) {

unordered_map<int, bool> visited;

13

void DFS(int start) {

unordered_map<int, bool> visited;

for (const auto& neighbor : adjacencyMatrix[current]) {

int vertex = neighbor.first;

14

Đường đi ngắn nhất từ đỉnh v đến đỉnh w, sử dụng thuật toán Dijkstra

void Dijkstra(int v, int w) {

unordered_map<int, int> distance;

priority_queue<pair<int, int>, deque<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq;

for (const auto& vertex : vertices) {

for (const auto& neighbor : adjacencyMatrix[u]) {

int vertex = neighbor.first;

int weight = neighbor.second;

if (distance[vertex] > distance[u] + weight) {

distance[vertex] = distance[u] + weight;

bool hasEdge(int v, int w) {

return adjacencyMatrix[v].find(w) != adjacencyMatrix[v].end();

}

16

2 Một ứng dụng của đồ thị

Tạo mê cung

void createMaze(int start) {

unordered_map<int, bool> visited;

unordered_map<int, bool> unvisitedNeighbors;

for (const auto& neighbor : adjacencyMatrix[current]) {

cout << "Me cung duoc tao tu dinh " << start << ":" << endl;

for (int i = 0; i < index; ++i) {

cout << visitedVertices[i] << " ";

}

cout << endl;

}

18

Tìm đường ra khỏi mê cung

// Tim duong ra khoi me cung tu v den w

void findExitFromMaze(int v, int w) {

unordered_map<int, bool> visited;

cout << "Duong di tu dinh " << v << " den dinh " << w << ":" << endl;

for (int i = 0; i < index; ++i) {

19

}

}

if (stack.empty() && path[index - 1] != w) {

// Quay lai neu không tim thay neighbor va duong di chua tim duoc

20

IV Tổng kết

1 Sinh viên tự đánh giá

Hoàn thành các yêu cầu cơ bản

Code tưởng đối sạch

GUI vẫn còn quá đơn giản

Cần bổ sung thêm nhiều chức năng

5 Ý tưởng phát triển

Thêm các giao diện cho chương trìn

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33