Че за код
.docxЭтот код реализует Windows Forms-приложение, которое создаёт и визуализирует граф (как в теории графов) с набором вершин (точек) и рёбер (линий). Приложение позволяет генерировать случайный граф, копировать его, сдвигать для отображения двух вариантов (исходного и изменённого), а также выполнять интерактивные операции по модификации графа (например, обмен позиций вершин, изменение цвета, добавление рёбер в «дерево»).
Ниже описана основная структура и функциональность:
Основная форма и визуализация
Два графа: В классе Form1 создаются два объекта типа Graph – один «исходный» (graph), второй – изменённый копией и сдвинутый вправо (graph2.Move(300)).
Настройка отображения: Используется двойная буферизация для повышения производительности отрисовки. В обработчике Form1_Paint рассчитываются коэффициенты масштабирования и смещения, чтобы граф корректно вписывался в окно, а затем вызываются методы отрисовки графов.
Изменение размера формы: При изменении размера окна вызывается Invalidate(), что приводит к перерисовке.
Класс Graph
Класс Graph содержит логику генерации и манипуляции графом.
Хранение данных:
pgsList – список вершин (объекты класса PointGraph), каждая вершина имеет координаты, имя, цвет и флаг inTree (например, для построения минимального остовного дерева).
linesList – список рёбер (объекты класса Line), которые соединяют вершины.
lnList – дополнительный список для хранения рёбер, который может использоваться при построении дерева.
Методы генерации:
Generate() создаёт вершины, размещая их по «решётке» с некоторыми случайными смещениями, и затем случайным образом соединяет вершины рёбрами с заданным весом.
Generate3() – альтернативная генерация, где создаются вершины с дополнительной случайностью (некоторые точки могут не попасть в граф), а затем для каждой пары вершин создаётся ребро. Получившийся список рёбер сортируется по длине, и далее выбирается ребро с минимальной длиной для начала построения дерева.
Манипуляции с графом:
Swap(int i, int k) – меняет местами координаты двух вершин.
Green(int i, int k) – изменяет цвет указанных вершин (например, при успешном обмене, чтобы визуально отметить улучшение).
Repaint(Brush brushnew, Brush brushold) – изменяет цвет вершин, у которых цвет соответствует старому значению.
Copy(Graph graph) – копирует вершины и рёбра из другого графа.
Move(int dx, int dy = 0) – сдвигает все вершины на заданное смещение, что позволяет разместить изменённый граф рядом с исходным.
MoveIntoCenter() – находит вершину с наибольшим числом соединений и перемещает её в центр списка, что, возможно, используется для оптимизации визуального расположения.
Подсчёт общей длины графа: Метод Length() суммирует длины всех рёбер, где длина ребра вычисляется как евклидово расстояние между координатами двух вершин.
Метод AddLineToTree(): Этот метод, судя по названию, пытается добавить ребро в некое дерево (вероятно, для построения минимального остовного дерева). Он перебирает список рёбер из lnList и добавляет ребро, если одна из вершин уже включена в дерево, а другая – нет.
Классы для представления вершин и рёбер
PointGraph: Представляет вершину графа с координатами (x, y), уникальным идентификатором (name), цветом для отрисовки и флагом inTree. Метод Draw(Graphics gr) отвечает за отрисовку вершины (в виде эллипса с номером).
Line: Представляет ребро между двумя вершинами, задаваемое индексами ind1 и ind2 в списке вершин графа. Ребро имеет вес и свойство l, вычисляющее длину ребра по координатам двух вершин. Метод Draw(Graphics gr) отрисовывает линию между соответствующими точками.
Интерактивное поведение
Обработка клика мыши (Form1_MouseClick): При клике выбираются две случайные вершины для обмена их позиций. Если суммарная длина графа уменьшается после обмена, изменения сохраняются и вершины перекрашиваются в зелёный цвет (метод Green); иначе обмен отменяется.
Нажатия на кнопки:
Одна из кнопок вызывает MoveIntoCenter(), что перемещает вершину с наибольшим числом соединений в центр.
Другая кнопка перегенерирует граф (с вызовом Generate() или Generate3()) и обновляет копию graph2.
Также есть кнопки для перекраски графа и добавления ребра в дерево (через AddLineToTree()).
Итог
В целом, код демонстрирует создание и интерактивное изменение графа с визуализацией: генерируются случайные вершины и рёбра, затем пользователь может влиять на структуру графа (например, обмен позиций вершин для оптимизации суммарной длины), наблюдать изменения через обновление меток и отрисовку на форме. Такое приложение может использоваться для экспериментов с алгоритмами оптимизации, визуализации структуры графов или демонстрации работы методов генерации и манипуляции графами в реальном времени.