Algoritmo de Dijkstra em Python com visualização em PyGraphviz
Publicado por Perfil removido (última atualização em 25/09/2010)
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Algoritmo do menor caminho de Dijkstra, implementado em Python, utilizando-se da biblioteca PyGraphviz para visualização tanto do grafo, quanto do menor caminho.
Usa uma Thread para cada cálculo de um determinado nó para todos os outros.
Versão do Python: 2.6.5
#-*- coding: utf-8 -*- from pygraphviz import * from random import * from threading import Thread import Image import os LIMPAR = "clear" class Dijkstra(Thread): def menorCaminho(self, rede, origem): #Inicialização dist = {} for node in rede: if node in rede.neighbors(origem): dist[node] = (float(rede.get_edge(origem, node).attr['label']), origem) else: dist[node] = (float('+inf'), None) N = dist.keys() Nl = [origem] distCopy = dist.copy() listaDist = [distCopy] #Iteração principal while (len(N) > len(Nl)): items = dist.items() itemsAux = [] for el in items: if el[0] not in Nl: itemsAux += [el] menor = itemsAux[0] for el in itemsAux: if el[1][0]<menor[1][0]: menor = el Nl += [menor[0]] for node in rede.neighbors(menor[0]): if node not in Nl: if dist[node][0] > (menor[1][0]+float(rede.get_edge(menor[0], node).attr['label'])): dist[node] = (menor[1][0]+float(rede.get_edge(menor[0], node).attr['label']), menor[0]) #del dist[origem] distCopy = dist.copy() listaDist += [distCopy] return (Nl, dist, listaDist) def gerarGrafo(n): grafo = AGraph(strict=False) nodeC = randint(97,122) nodeD = randint(97,122) for i in range(n): nodeA = randint(97,122) nodeB = randint(97,122) while nodeA==nodeB or grafo.has_edge(chr(nodeA), chr(nodeB)): nodeB = randint(97,122) custo = randint(1,20) grafo.add_edge(chr(nodeA), chr(nodeB), label=str(custo)) while nodeA==nodeC or grafo.has_edge(chr(nodeA), chr(nodeC)): nodeC = randint(97,122) custo = randint(1,20) grafo.add_edge(chr(nodeA), chr(nodeC), label=str(custo)) while nodeB==nodeD or grafo.has_edge(chr(nodeB), chr(nodeD)): nodeD = randint(97,122) custo = randint(1,20) grafo.add_edge(chr(nodeB), chr(nodeD), label=str(custo)) nodeC = nodeB nodeD = nodeA return grafo def desenharMenorCaminho(grafo, dist, origem, destino): for el in grafo.edges(): el.attr['color'] = 'black' destinoAux = destino while True: ptr = dist.get(destinoAux)[1] grafo.get_edge(destinoAux, ptr).attr['color'] = 'red' destinoAux = ptr if ptr == origem: break grafo.draw("grafo.jpg", "jpg", "dot") Image.open("grafo.jpg").show(); def calcularRotas(grafo): dicResultados = {} for el in grafo: o = Dijkstra() r = o.menorCaminho(grafo, el) dicResultados[el] = r return dicResultados def tabelaRota(resultado): print "\nDestino | (Menor distância/antecessor)" lista = resultado.items() lista.sort() for el in lista: print str(el[0]) + " | " + str(el[1]) raw_input("\nPressione ENTER para continuar...") def main(): grafo = gerarGrafo(5) grafo.draw("grafo.jpg", "jpg", "dot") dicResultados = None opcao = -1 while opcao != 6: os.system(LIMPAR) print "ALGORITMO DE DIJKSTRA" print "1. Gerar novo grafo" print "2. Visualizar grafo" print "3. Calcular caminhos" print "4. Visualizar tabela de menor caminho" print "5. Visualizar iterações de tabela de menor caminho" print "6. Sair" opcao = input("\nEscolha uma opção: ") if opcao==1: grafo = gerarGrafo(5) grafo.draw("grafo.jpg", "jpg", "dot") raw_input("Grafo gerado!") if opcao==2: Image.open("grafo.jpg").show(); if opcao==3: dicResultados = calcularRotas(grafo) raw_input("Cálculos encerrados...") if opcao==4: if dicResultados: origem = raw_input("\nEscolha um nó de origem: ") resultado = dicResultados.get(origem) print "Vetor N' = " + str(resultado[0]) tabelaRota(resultado[1]) destino = raw_input("Escolha um nó destino para visualizar o menor caminho: ") desenharMenorCaminho(grafo, dicResultados[origem][1], origem, destino) else: raw_input("Caminhos não calculados, escolha a opção 3 para calculá-los...") if opcao==5: if dicResultados: origem = raw_input("\nEscolha um nó de origem: ") resultado = dicResultados.get(origem) print resultado for el in resultado[2]: tabelaRota(el) else: raw_input("Caminhos não calculados, escolha a opção 3 para calculá-los...") main()
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