raj_mathe/ads1_2021
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base: raj_mathe:7f5f3e9541c3196ee1206578ed99478b0e3203bc
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raj_mathe:master
..
compare: raj_mathe:15c2c3721366b2375330928516e1df62c463f7e1
Branches Tags
raj_mathe:master

No commits in common. "7f5f3e9541c3196ee1206578ed99478b0e3203bc" and "15c2c3721366b2375330928516e1df62c463f7e1" have entirely different histories.
7f5f3e9541 ... 15c2c37213

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19
README.md
View File

@ -3,9 +3,7 @@
Diese Repository ist für die Seminargruppe **j/l** am Freitag um 13:15–14:45 Diese Repository ist für die Seminargruppe **j/l** am Freitag um 13:15–14:45
im Raum SG 3-14 bzw. SG 4-10 (alternierend). im Raum SG 3-14 bzw. SG 4-10 (alternierend).
**HINWEIS 1:** In diesem Repository werden keine Personen bezogenen Daten der Studierenden gespeichert. **HINWEIS:** In diesem Repository werden keine Personen bezogenen Daten der Studierenden gespeichert.
**HINWEIS 2:** Es besteht absolut gar keine Pflicht, die Materialien in diesem Repo zu verwenden. Diese sind lediglich zusätzliche Hilfsmittel. **Im Zweifelsfalls** sollte man sich immer an den Definitionen und Auslegungen in der VL orientieren.
In diesem Repository findet man: In diesem Repository findet man:
@ -30,10 +28,8 @@ In diesem Repository findet man:
Im Unterordner [`code`](./code) kann man Codeprojekte in Python und Golang finden, in denen verschiedene Algorithmen implementiert werden Im Unterordner [`code`](./code) kann man Codeprojekte in Python und Golang finden, in denen verschiedene Algorithmen implementiert werden
(siehe insbes. [`code/python/src/algorithms`](./code/python//src/algorithms) (siehe insbes. [`code/python/src/algorithms`](./code/python//src/algorithms)
und [`code/golang/pkg/algorithms`](./code/golang/pkg/algorithms)). und [`code/golang/pkg/algorithms`](./code/golang/pkg/algorithms)).
Man kann gerne den Code benutzen, in einer eigenen Repository verändern,
Gerne kann man den Code benutzen, in einem eigenen Repository verändern, und mit den im Kurs präsentierten Algorithmen **herumexperimentieren**. und mit den in dem Kurs präsentierten Algorithmen herumexperimentieren.
**HINWEIS:** _Bei meiner Implementierung kann es zu leichten Abweichungen kommen. Bitte **stets** an dem Material im VL-Skript sich orientieren. Der Hauptzweck der Code-Projekte besteht darin, dass Wissbegierige die Algorithmen konkret ausprobieren können. Alle theoretischen Aspekte werden jedoch im Skript und in den Übungen ausführlicher erklärt._
### Systemvoraussetzungen ### ### Systemvoraussetzungen ###
@ -58,7 +54,7 @@ usw. in der Bash-Console ausführen.
#### Für das Golang-Projekt #### #### Für das Golang-Projekt ####
Man braucht [go](https://golang.org/dl/) Version **1.17.x**. (Man kann bestimmt bei späteren Releases höhere Versionen benutzen. Man muss lediglich dann in [`./code/golang/go.mod`](./code/golang/go.mod) die Version hochstellen und die Requirements nochmals installieren lassen.) Und einige Packages werden benötigt. Letztere lassen sich mittels Man braucht [go](https://golang.org/dl/) Version **1.17.x**. (Man kann bestimmt bei späteren Releases höhere Versionen benutzen. Man muss lediglich dann in [`./code/golang/go.mod`](./code/golang/go.mod) die Version hochstellen und die Requirements nochmals installieren lassen.) Und einige Packages werden benötigen. Letztere lassen sich mittels
```bash ```bash
./scripts/build.sh --lang go --mode setup ./scripts/build.sh --lang go --mode setup
``` ```
@ -68,9 +64,10 @@ installieren.
Python version 3.x.x (idealerweise zumindest 3.9.5) plus einige Module (siehe [code/requirements](./code/requirements)). Letztere lassen sich mittels Python version 3.x.x (idealerweise zumindest 3.9.5) plus einige Module (siehe [code/requirements](./code/requirements)). Letztere lassen sich mittels
```bash ```bash
# Benutze die Option `--venv true`, um mit virtuellem Env zu arbeiten:
./scripts/build.sh --lang python --mode setup ./scripts/build.sh --lang python --mode setup
## oder: ## mit virtuellem Env:
./scripts/build.sh --lang python --venv true --mode setup
## alternative:
python3 -m pip install -r code/requirements; # linux, osx python3 -m pip install -r code/requirements; # linux, osx
py -3 -m pip install -r code/requirements; # Windows py -3 -m pip install -r code/requirements; # Windows
``` ```
@ -108,7 +105,7 @@ py -3 main.py run [--debug]; # Windows
popd; ## <- zum vorherigen Pfad zurückwechseln popd; ## <- zum vorherigen Pfad zurückwechseln
``` ```
Oder man erstelle ein bash Skript wie `run.sh`, trage die Befehle da ein und führe Oder man erstelle einen bash Skript wie `run.sh`, trage die Befehle da ein und führe
```bash ```bash
chmod +x run.sh; # nur einmalig nötig chmod +x run.sh; # nur einmalig nötig
./run.sh ./run.sh

2
code/config.yml
View File

@ -36,7 +36,7 @@ parts:
- command: 'algorithm-search-poison' - command: 'algorithm-search-poison'
description: 'Freiwilliges ÜB2, A4, Beispiel' description: 'Freiwilliges ÜB2, A4, Beispiel'
inputs: &ref_inputs_ueb2_4 inputs: &ref_inputs_ueb2_4
L: [ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 ] L: [ false, false, false, false, false, false, false, false, true, false, false, false, false, false ]
- command: 'algorithm-search-poison-fast' - command: 'algorithm-search-poison-fast'
description: 'Freiwilliges ÜB2, A4, Beispiel' description: 'Freiwilliges ÜB2, A4, Beispiel'
inputs: *ref_inputs_ueb2_4 inputs: *ref_inputs_ueb2_4

53
code/golang/internal/algorithms/search/binary/binary.go
View File

@ -1,53 +0,0 @@
package binary
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM binary search
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
Annahme: L sei aufsteigend sortiert.
Outputs: Position von x in L, sonst −1 wenn x nicht in L.
*/
func BinarySearch(L []int, x int) int {
if len(L) == 0 {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("x nicht in L"))
return -1
}
metrics.AddTimeCost()
m := int(len(L) / 2)
if L[m] == x {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("x in Position m gefunden"))
return m
} else if x < L[m] {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Suche in linker Hälfte fortsetzen."))
index := BinarySearch(L[:m], x)
return index
} else { // } else if x > L[m] {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Suche in rechter Hälfte fortsetzen."))
index := BinarySearch(L[m+1:], x)
if index >= 0 {
index += (m + 1) // NOTE: muss Indexwert kompensieren
}
return index
}
}

94
code/golang/internal/algorithms/search/binary/binary_fancy.go
View File

@ -1,94 +0,0 @@
package binary
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
if !utils.IsSortedListInt(L) {
return fmt.Errorf("Ungültiger Input: L muss aufsteigend sortiert sein!")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, x int, index int, _ ...interface{}) error {
if utils.ArrayContains(L, x) {
if !(index >= 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte nicht -1 zurückgeben.")
}
if L[index] != x {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat den falschen Index bestimmt.")
}
} else {
if index != -1 {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte -1 zurückgeben.")
}
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM binary search + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyBinarySearch(input_L []int, input_x int) (int, error) {
var name = "Binärsuchalgorithmus"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"x": input_x,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_x)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = BinarySearch(input_L, input_x)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_x, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}

69
code/golang/internal/algorithms/search/interpol/interpol.go
View File

@ -1,69 +0,0 @@
package interpol
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"math"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM interpolation
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
Annahme: L sei aufsteigend sortiert.
Outputs: Position von x in L, sonst −1 wenn x nicht in L.
*/
func InterpolationSearch(L []int, x int, u int, v int) int {
if len(L) == 0 {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Liste L leer, also x nicht in L"))
return -1
} else if !(L[u] <= x && x <= L[v]) {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("x liegt außerhalb der Grenzen von L"))
return -1
}
metrics.AddTimeCost()
p := getSuchposition(L, x, u, v)
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Interpolante von x in (u, v)=(%[1]v, %[2]v) ist p = %[3]v.", u, v, p))
if L[p] == x {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("x in Position p gefunden"))
return p
} else if x < L[p] {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Suche in linker Hälfte fortsetzen."))
return InterpolationSearch(L, x, u, p-1)
} else { // } else if x > L[p] {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Suche in rechter Hälfte fortsetzen."))
return InterpolationSearch(L, x, p+1, v)
}
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM interpolation
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, [u, v] = Suchinterval.
Outputs: Interpolierte Position, um Suchinterval ausgeglichen aufzuteilen.
*/
func getSuchposition(L []int, x int, u int, v int) int {
metrics.AddTimeCost()
r := float64(x-L[u]) / float64(L[v]-L[u])
p := int(math.Floor(float64(u) + r*float64(v-u)))
return p
}

96
code/golang/internal/algorithms/search/interpol/interpol_fancy.go
View File

@ -1,96 +0,0 @@
package interpol
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
if !utils.IsSortedListInt(L) {
return fmt.Errorf("Ungültiger Input: L muss aufsteigend sortiert sein!")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, x int, index int, _ ...interface{}) error {
if utils.ArrayContains(L, x) {
if !(index >= 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte nicht -1 zurückgeben.")
}
if L[index] != x {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat den falschen Index bestimmt.")
}
} else {
if index != -1 {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte -1 zurückgeben.")
}
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM interpolation + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyInterpolationSearch(input_L []int, input_x int, input_u int, input_v int) (int, error) {
var name = "Interpolationssuchalgorithmus"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"x": input_x,
"u": input_u,
"v": input_v,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_x, input_u, input_v)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = InterpolationSearch(input_L, input_x, input_u, input_v)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_x, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}

96
code/golang/internal/algorithms/search/ith_element/ith_element.go
View File

@ -1,96 +0,0 @@
package ith_element
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find ith smallest
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl
Annahmen:
- L enthält keine Duplikate.
- L enthält mindestens i Elemente.
Outputs: Wert des i. kleinste Element in L.
Beachte 1.kleinstes <==> Minimum.
*/
func FindIthSmallest(L []int, i int) int {
n := len(L)
// extrahiere Wert + Index des Minimums - bedarf n Schritte
metrics.AddTimeCost(n)
index := utils.ArgMinInt(L)
minValue := L[index]
// Falls i = 1, dann wird das Minimum gesucht, sonst Minimum entfernen und nach i-1. Element suchen
if i == 1 {
logging.LogDebug("Das i. kleinste Element wurde gefunden.")
return minValue
} else {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Entferne Minimum: %[1]v.", minValue))
i = i - 1
L_ := utils.PopIndexListInt(L, index) // entferne Element mit Index = index
return FindIthSmallest(L_, i)
}
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find ith smallest (D & C)
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl
Annahmen:
- L enthält keine Duplikate.
- L enthält mindestens i Elemente.
Outputs: Wert des i. kleinste Element in L.
Beachte 1.kleinstes <==> Minimum.
*/
func FindIthSmallestDC(L []int, i int) int {
metrics.AddTimeCost()
p := L[len(L)-1] // NOTE: Pivotelement kann beliebig gewählt werden
// Werte in L in linke und rechte Teillisten um das Pivotelement aufteilen:
Ll := []int{} // wird alle Elemente in L < p enthalten
Lr := []int{} // wird alle Elemente in L > p enthalten
for i := 0; i < len(L); i++ {
x := L[i]
if x < p {
Ll = append(Ll, x)
} else if x > p {
Lr = append(Lr, x)
}
}
// Fallunterscheidung:
if len(Ll) == i-1 {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Es gibt i-1 Elemente vor p=%[1]v. ==> i. kleinste Element = p", p))
return p
} else if len(Ll) >= i {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Es gibt >= i Elemente vor p=%[1]v. ==> Suche in linker Hälfte!", p))
return FindIthSmallestDC(Ll, i)
} else {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Es gibt < i-1 Elemente vor p=%[1]v. ==> Suche in rechter Hälfte!", p))
i = i - (len(Ll) + 1)
return FindIthSmallestDC(Lr, i)
}
}

139
code/golang/internal/algorithms/search/ith_element/ith_element_fancy.go
View File

@ -1,139 +0,0 @@
package ith_element
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"sort"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, i int, _ ...interface{}) error {
if !(1 <= i && i <= len(L)) {
return fmt.Errorf("Der Wert von i muss zw. %[1]v und %[2]v liegen.", 1, len(L))
} else if !utils.ContainsNoDuplicatesListInt(L) {
return fmt.Errorf("Ungültiger Input: L darf keine Duplikate enthalten!")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, i int, value int, _ ...interface{}) error {
L_ := make([]int, len(L))
copy(L_, L)
sort.Ints(L_)
if !(L_[i-1] == value) {
return fmt.Errorf("Das i=%[1]v. kleinste Element ist %[2]v und nicht %[3]v.", i, L_[i-1], value)
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find ith smallest + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyFindIthSmallest(input_L []int, input_i int) (int, error) {
var name = "Auswahlproblem (i. kleinstes Element)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"i": input_i,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_value int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_i)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_value = FindIthSmallest(input_L, input_i)
outputs = map[string]interface{}{
"value": output_value,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_i, output_value)
if err != nil {
break
}
}
return output_value, err
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find ith smallest (D & C) + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyFindIthSmallestDC(input_L []int, input_i int) (int, error) {
var name = "Auswahlproblem (i. kleinstes Element, D & C)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"i": input_i,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_value int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_i)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_value = FindIthSmallestDC(input_L, input_i)
outputs = map[string]interface{}{
"value": output_value,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_i, output_value)
if err != nil {
break
}
}
return output_value, err
}

91
code/golang/internal/algorithms/search/jump/jump.go
View File

@ -1,91 +0,0 @@
package jump
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/algorithms/search/sequential"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM jump search
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, m = lineare Sprunggröße.
Annahmen:
- L sei aufsteigend sortiert.
- L enthält keine Duplikate.
Outputs: Position von x in L, sonst −1 wenn x nicht in L.
*/
func JumpSearchLinear(L []int, x int, m int) int {
i0 := 0
i1 := m
// ACHTUNG: dies ist eine while-Schleife ist golang:
for i0 < len(L) {
metrics.AddTimeCost()
block := L[i0:i1]
elementAfterBlock := block[len(block)-1] + 1
if x < elementAfterBlock {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element muss sich im Block [%[1]v, %[2]v) befinden.", i0, i1))
index := sequential.SequentialSearch(block, x)
if index >= 0 {
index += i0 // NOTE: muss wegen Offset kompensieren
}
return index
}
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element befindet sich nicht im Block [%[1]v, %[2]v).", i0, i1))
i0 = i1
i1 += m
}
return -1
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM jump search - exponentiell
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
Annahmen:
- L sei aufsteigend sortiert.
- L enthält keine Duplikate.
Outputs: Position von x in L, sonst −1 wenn x nicht in L.
*/
func JumpSearchExponentiell(L []int, x int) int {
i0 := 0
i1 := 1
// ACHTUNG: dies ist eine while-Schleife ist golang:
for i0 < len(L) {
metrics.AddTimeCost()
block := L[i0:i1]
elementAfterBlock := block[len(block)-1] + 1
if x < elementAfterBlock {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element muss sich im Block [%[1]v, %[2]v) befinden.", i0, i1))
index := sequential.SequentialSearch(block, x)
if index >= 0 {
index += i0 // NOTE: muss wegen Offset kompensieren
}
return index
}
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element befindet sich nicht im Block [%[1]v, %[2]v).", i0, i1))
i0 = i1
i1 *= 2
}
return -1
}

143
code/golang/internal/algorithms/search/jump/jump_fancy.go
View File

@ -1,143 +0,0 @@
package jump
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
if !utils.IsSortedListInt(L) {
return fmt.Errorf("Ungültiger Input: L muss aufsteigend sortiert sein!")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, x int, index int, _ ...interface{}) error {
if utils.ArrayContains(L, x) {
if !(index >= 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte nicht -1 zurückgeben.")
}
if L[index] != x {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat den falschen Index bestimmt.")
}
} else {
if index != -1 {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte -1 zurückgeben.")
}
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM jump search + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyJumpSearchLinear(input_L []int, input_x int, input_m int) (int, error) {
var name = "Sprungsuche"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"x": input_x,
"m": input_m,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_x, input_m)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = JumpSearchLinear(input_L, input_x, input_m)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_x, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM jump search - exponentiell + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyJumpSearchExponentiell(input_L []int, input_x int) (int, error) {
var name = "Sprungsuche (exponentiell)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"x": input_x,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_x)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = JumpSearchExponentiell(input_L, input_x)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_x, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}

173
code/golang/internal/algorithms/search/poison/poison.go
View File

@ -1,173 +0,0 @@
package poison
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find poison
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
/*
Inputs: L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet.
Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1.
NOTE: Zeitkosten hier messen nur die Anzahl der Vorkoster.
*/
func FindPoison(L []int) int {
logging.LogDebug("Bereite Vorkoster vor")
n := len(L)
testers := [][]int{}
for i := 0; i < n; i++ {
metrics.AddSpaceCost()
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Füge Vorkoster hinzu, der nur Getränk %[1]v testet.", i))
testers = append(testers, []int{i})
}
logging.LogDebug("Warte auf Effekte")
effects := waitForEffects(L, testers)
logging.LogDebug("Effekte auswerten, um vergiftete Getränke zu lokalisieren.")
poisened := evaluateEffects(testers, effects)
if len(poisened) > 0 {
return poisened[0]
}
return -1
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find poison fast
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
/*
Inputs: L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet.
Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1.
NOTE: Zeitkosten hier messen nur die Anzahl der Vorkoster.
*/
func FindPoisonFast(L []int) int {
logging.LogDebug("Bereite Vorkoster vor")
n := len(L)
p := utils.LengthOfBinary(n)
testers := [][]int{}
// Für jedes Bit i=0 bis p-1 ...
for i := 0; i < p; i++ {
tester0 := []int{}
tester1 := []int{}
for k := 0; k < n; k++ {
if utils.NthBit(k, i) == 0 {
tester0 = append(tester0, k)
} else {
tester1 = append(tester1, k)
}
}
/*
* NOTE: tester1 ist virtuell: aus den Effekten auf tester0 und den Annahmen
* lassen sich die Effekte auf tester0 erschließen.
* Darum zählen wir nicht 2 sondern 1 Vorkoster.
*/
metrics.AddSpaceCost(1)
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Füge Vorkoster hinzu, der alle Getränke k testet mit %[1]v. Bit von k = 0.", i))
testers = append(testers, tester0)
testers = append(testers, tester1)
}
logging.LogDebug("Warte auf Effekte")
effects := waitForEffects(L, testers)
logging.LogDebug("Effekte auswerten, um vergiftete Getränke zu lokalisieren.")
poisened := evaluateEffects(testers, effects)
if len(poisened) > 0 {
return poisened[0]
}
return -1
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* AUXILIARY METHOD wait for effects, evaluate effects
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
/*
Inputs:
- L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
- testers = Liste von Vorkostern. Jeder Vorkoster kostet eine 'Teilliste' der Getränke.
Outputs: effects = eine Liste, die jedem Vorkoster zuordnet, wie viele vergiftete Getränke er konsumiert hat.
*/
func waitForEffects(L []int, testers [][]int) []int {
m := len(testers)
effects := make([]int, m)
for i, tester := range testers {
effect := 0
for _, k := range tester {
effect += L[k]
}
effects[i] = effect
}
return effects
}
/*
Inputs:
- testers = Liste von Vorkostern. Jeder Vorkoster kostet eine 'Teilliste' der Getränke.
- effects = eine Liste, die jedem Vorkoster zuordnet, wie viele vergiftete Getränke er konsumiert hat.
Annahmen: Vorkoster wurden so angewiesen, dass es garantiert ist, vergiftete Getränke zu finden, wenn es die gibt.
Outputs: Liste der Indexes aller vergifteten Getränke.
*/
func evaluateEffects(testers [][]int, effects []int) []int {
var states = map[int]bool{}
var poisened = []int{}
// Werte Effekte aus, um Gift zu lokalisieren:
// Zuerst die Indexes der Getränke bei allen vergifteten Tester zusammenführen:
for i, tester := range testers {
// wenn Tester positiv testet, dann ist eines der von ihm probierten Getränks vergiftet
if effects[i] > 0 {
// markiere alle vom Tester probierten Getränke
for _, k := range tester {
states[k] = true
}
}
}
// jetzt eliminieren wir alle Getränke, die von nicht vergifteten Testern konsumiert wurden:
for i, tester := range testers {
// wenn Tester negativ testet, dann ist KEINES der von ihm probierten Getränks vergiftet
if effects[i] == 0 {
// schließe alle vom Tester probierten Getränke aus
for _, k := range tester {
states[k] = false
}
}
}
// was übrig bleibt sind die vergifteten Getränke, vorausgesetzt genug Vorkoster wurden ausgewählt
for k, state := range states {
if state {
poisened = append(poisened, k)
}
}
return poisened
}

136
code/golang/internal/algorithms/search/poison/poison_fancy.go
View File

@ -1,136 +0,0 @@
package poison
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
s := utils.SumListInt(L)
if !(s > 0) {
return fmt.Errorf("Mindestens ein Getränk muss vergiftet sein!")
} else if !(s <= 1) {
return fmt.Errorf("Höchstens ein Getränk darf vergiftet sein!")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, index int, _ ...interface{}) error {
if !(index >= 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat kein vergiftetes Getränk gefunden, obwohl per Annahme eines existiert.")
} else if !(L[index] > 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat das vergiftete Getränk nicht erfolgreich bestimmt.")
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find poison + Display
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
func FancyFindPoison(input_L []int) (int, error) {
var name = "Giftsuche (O(n) Vorkoster)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = FindPoison(input_L)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM find poison fast + Display
* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
func FancyFindPoisonFast(input_L []int) (int, error) {
var name = "Giftsuche (O(log(n)) Vorkoster)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = FindPoisonFast(input_L)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}

39
code/golang/internal/algorithms/search/sequential/sequential.go
View File

@ -1,39 +0,0 @@
package sequential
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM sequential search
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
Outputs: Position von x in L, sonst −1 wenn x nicht in L.
*/
func SequentialSearch(L []int, x int) int {
n := len(L)
for i := 0; i < n; i++ {
metrics.AddTimeCost()
if L[i] == x {
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element in Position %[1]v gefunden.", i))
return i
}
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("Element nicht in Position %[1]v.", i))
}
return -1
}

92
code/golang/internal/algorithms/search/sequential/sequential_fancy.go
View File

@ -1,92 +0,0 @@
package sequential
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
// Keine Checks!
return nil
}
func postChecks(L []int, x int, index int, _ ...interface{}) error {
if utils.ArrayContains(L, x) {
if !(index >= 0) {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte nicht -1 zurückgeben.")
}
if L[index] != x {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus hat den falschen Index bestimmt.")
}
} else {
if index != -1 {
return fmt.Errorf("Der Algorithmus sollte -1 zurückgeben.")
}
}
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD sequential search + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancySequentialSearch(input_L []int, input_x int) (int, error) {
var name = "Sequenziellsuchalgorithmus"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
"x": input_x,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_index int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L, input_x)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_index = SequentialSearch(input_L, input_x)
outputs = map[string]interface{}{
"index": output_index,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, input_x, output_index)
if err != nil {
break
}
}
return output_index, err
}

169
code/golang/internal/algorithms/sum/maxsubsum/maxsubsum.go
View File

@ -1,169 +0,0 @@
package maxsubsum
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/core/utils"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM max sub sum
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen
Outputs:
- maxSum = Wert der maximalen Summe einer Teilliste aufeinanderfolgender Elemente
- u, v = Indexes so dass die Teilliste [L[u], L[u+1], ..., L[v]] die maximale Summe aufweist
*/
func MaxSubSum(L []int) (int, int, int) {
maxSum := 0
u := 0
v := -1
for i := 0; i < len(L); i++ {
// Bestimme maximale Teilsumme der linken Rände der Liste ab Index i {
maxSum_, _, k := lRandSum(L[i:])
if maxSum_ > maxSum {
k += i // NOTE: muss wegen Offset kompensieren
maxSum, u, v = maxSum_, i, k
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("max Teilsumme aktualisiert: Summe L[i] von i=%[1]v .. %[2]v = %[3]v", u, v, maxSum))
}
}
return maxSum, u, v
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM max sub sum (D & C)
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Inputs: L = Liste von Zahlen
Outputs:
- maxSum = Wert der maximalen Summe einer Teilliste aufeinanderfolgender Elemente
- u, v = Indexes so dass die Teilliste [L[u], L[u+1], ..., L[v]] die maximale Summe aufweist
*/
func MaxSubSumDC(L []int) (int, int, int) {
maxSum := 0
u := 0
v := -1
if len(L) == 1 {
// wenn Liste aus 1 Element besteht, nicht teilen:
if L[0] > maxSum {
v = 0
maxSum = L[0]
}
} else {
u = utils.Ceil(float64(len(L)) / 2)
Ll := L[:u]
Lr := L[u:]
// berechnet maximale Teilsumme der linken Hälfte:
maxSum1, u1, v1 := MaxSubSumDC(Ll)
// berechnet maximale Teilsumme der rechten Hälfte:
maxSum2, u2, v2 := MaxSubSumDC(Lr)
u2, v2 = u2+len(Ll), v2+len(Ll) // offsets kompensieren
// berechnet maximale Teilsumme mit Überschneidung zw. den Hälften:
maxSum3, u3, v3 := lrRandSum(Ll, Lr)
// bestimme Maximum der 3 Möglichkeiten:
maxSum = utils.MaxInt(maxSum1, maxSum2, maxSum3)
if maxSum == maxSum1 {
maxSum, u, v = maxSum1, u1, v1
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("max Teilsumme kommt in linker Partition vor: Summe L[i] von i=%[1]v .. %[2]v = %[3]v", u, v, maxSum))
} else if maxSum == maxSum3 {
maxSum, u, v = maxSum3, u3, v3
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("max Teilsumme kommt in Überschneidung vor: Summe L[i] von i=%[1]v .. %[2]v = %[3]v", u, v, maxSum))
} else { // } else if maxSum == maxSum2 {
maxSum, u, v = maxSum2, u2, v2
logging.LogDebug(fmt.Sprintf("max Teilsumme kommt in rechter Partition vor: Summe L[i] von i=%[1]v .. %[2]v = %[3]v", u, v, maxSum))
}
}
return maxSum, u, v
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* AUXILIARY METHODS
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Bestimmt maximale Teilsumme einer Teiliste einer Liste,
wobei die Liste in zwei Intervalle partitioniert ist
und die Teilliste beide überschneidet.
Inputs: Ll, Lr = eine Partition einer Liste von Zahlen in zwei Intervalle
Outputs: maxSum, u=0, v
*/
func lrRandSum(Ll []int, Lr []int) (int, int, int) {
maxSumL, u, _ := rRandSum(Ll)
maxSumR, _, v := lRandSum(Lr)
maxSum := maxSumL + maxSumR
v += len(Ll) // offsets kompensieren
return maxSum, u, v
}
/*
Bestimmt maximale Teilsumme aller nicht leeren linken Segmente einer Liste.
Inputs: L = Liste von Zahlen
Outputs: maxSum, u(=0), v
*/
func lRandSum(L []int) (int, int, int) {
n := len(L)
// berechne kumulative Summen (vorwärts)
metrics.AddTimeCost(n)
total := L[0]
maxSum := total
u := 0
v := 0
for i := 0; i < n; i++ {
total += L[i]
if total > maxSum {
v = i
maxSum = total
}
}
return maxSum, u, v
}
/*
Bestimmt maximale Teilsumme aller nicht leeren rechten Segmente einer Liste.
Inputs: L = Liste von Zahlen
Outputs: maxSum, u, v(=len(L)-1)
*/
func rRandSum(L []int) (int, int, int) {
n := len(L)
// berechne kumulative Summen (rückwärts)
metrics.AddTimeCost(n)
total := L[n-1]
maxSum := total
u := n - 1
v := n - 1
for i := n - 2; i >= 0; i-- {
total += L[i]
if total > maxSum {
u = i
maxSum = total
}
}
return maxSum, u, v
}

136
code/golang/internal/algorithms/sum/maxsubsum/maxsubsum_fancy.go
View File

@ -1,136 +0,0 @@
package maxsubsum
import (
"fmt"
"ads/internal/core/metrics"
"ads/internal/setup"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CHECKS
* ---------------------------------------------------------------- */
func preChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
if !(len(L) > 0) {
return fmt.Errorf("Liste darf nicht leer sein.")
}
return nil
}
func postChecks(L []int, _ ...interface{}) error {
// TODO
return nil
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD Algorithm + Display
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyMaxSubSum(input_L []int) (int, int, int, error) {
var name = "MaxSubSum (Maximale Teilsumme)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_maxSum int
output_indexFrom int
output_indexTo int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo = MaxSubSum(input_L)
outputs = map[string]interface{}{
"maxSum": output_maxSum,
"index_from": output_indexFrom,
"index_to": output_indexTo,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo)
if err != nil {
break
}
}
return output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo, err
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* ALGORITHM max sub sum (D & C)
* ---------------------------------------------------------------- */
func FancyMaxSubSumDC(input_L []int) (int, int, int, error) {
var name = "MaxSubSum (Maximale Teilsumme mit D & C)"
var inputs = map[string]interface{}{
"L": input_L,
}
var outputs map[string]interface{}
var (
output_maxSum int
output_indexFrom int
output_indexTo int
)
var err error
do_once := true
for do_once {
do_once = false
setup.DisplayStartOfAlgorithm(name, inputs)
metrics.RestartMetrics()
// Prechecks:
err = preChecks(input_L)
if err != nil {
break
}
// Ausführung des Algorithmus:
output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo = MaxSubSumDC(input_L)
outputs = map[string]interface{}{
"maxSum": output_maxSum,
"index_from": output_indexFrom,
"index_to": output_indexTo,
}
// Letzte Messages:
setup.DisplayMetrics()
setup.DisplayEndOfAlgorithm(outputs)
// Postchecks:
err = postChecks(input_L, output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo)
if err != nil {
break
}
}
return output_maxSum, output_indexFrom, output_indexTo, err
}

50
code/golang/internal/core/metrics/metrics.go
View File

@ -1,50 +0,0 @@
package metrics
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"time"
"ads/internal/types"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
var _ctr_time = types.NewCounter()
var _ctr_space = types.NewCounter()
var _tmr = types.NewTimer()
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHODS
* ---------------------------------------------------------------- */
func RestartMetrics() {
_tmr.Reset()
_ctr_time.Reset()
_ctr_space.Reset()
}
func AddTimeCost(options ...int) {
_ctr_time.Add(options...)
}
func AddSpaceCost(options ...int) {
_ctr_space.Add(options...)
}
func GetTimeCost() int {
return _ctr_time.Size()
}
func GetSpaceCost() int {
return _ctr_space.Size()
}
func GetTimeElapsed() time.Duration {
_tmr.Stop()
return _tmr.ElapsedTime()
}

49
code/golang/internal/core/utils/utils_arrays.go
View File

@ -24,41 +24,26 @@ func ArrayContains(x interface{}, elem interface{}) bool {
return false return false
} }
/* ---------------------------------------------------------------- * // func ListComprehension(x interface{}, cond (interface{}) bool) bool {
* METHOD sort // xAsArray := reflect.ValueOf(x)
* ---------------------------------------------------------------- */ // if xAsArray.Kind() == reflect.Slice {
// for i := 0; i < xAsArray.Len(); i++ {
func IsSortedListInt(X []int) bool { // if xAsArray.Index(i).Interface() == elem {
n := len(X) // return true
for i, x := range X { // }
for j := i + 1; j < n; j++ { // }
if X[j] < x { // }
return false // return false
} // }
}
}
return true
}
/* ---------------------------------------------------------------- * /* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD insert, pop * METHOD array contains
* ---------------------------------------------------------------- */ * ---------------------------------------------------------------- */
func PopIndexListInt(X []int, index int) []int { func UniqueListOfStrings(X []string) []string {
// NOTE: aus irgendeinem Grund reicht es nicht aus mit X zu arbeiten, denn sonst die u. s. Zeile überschreibt X
X_ := make([]int, len(X))
copy(X_, X)
return append(X_[:index], X_[(index+1):]...)
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD unique
* ---------------------------------------------------------------- */
func UniqueListInt(X []int) []int {
var ok bool var ok bool
m := map[int]bool{} m := map[string]bool{}
X_unique := []int{} X_unique := []string{}
for _, x := range X { for _, x := range X {
if _, ok = m[x]; !ok { if _, ok = m[x]; !ok {
X_unique = append(X_unique, x) X_unique = append(X_unique, x)
@ -67,10 +52,6 @@ func UniqueListInt(X []int) []int {
return X_unique return X_unique
} }
func ContainsNoDuplicatesListInt(X []int) bool {
return len(X) <= len(UniqueListInt(X))
}
/* ---------------------------------------------------------------- * /* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD get value from array of unknown length * METHOD get value from array of unknown length
* ---------------------------------------------------------------- */ * ---------------------------------------------------------------- */

147
code/golang/internal/core/utils/utils_maths.go
View File

@ -1,147 +0,0 @@
package utils
/*
In Golang sind manche (basic!) mathematischen Vorgänge etwas umständlich zu implementieren.
Wir wollen diese Methoden komplett einhüllen, damit wir von ihrer Komplexität
in den Algorithmen nicht abgelenkt werden.
*/
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"math"
"strconv"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD floor, ceil
* ---------------------------------------------------------------- */
func Floor(x float64) int {
return int(math.Floor(x))
}
func Ceil(x float64) int {
return int(math.Ceil(x))
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD max, min
* ---------------------------------------------------------------- */
func MinInt(x int, y ...int) int {
if len(y) == 0 {
return x
} else if x < y[0] {
return MinInt(x, y[1:]...)
} else {
return MinInt(y[0], y[1:]...)
}
}
func MaxInt(x int, y ...int) int {
if len(y) == 0 {
return x
} else if x > y[0] {
return MaxInt(x, y[1:]...)
} else {
return MaxInt(y[0], y[1:]...)
}
}
func ArgMinInt(X []int) int {
if len(X) == 0 {
return -1
}
minValue := X[0]
index := 0
for i, x := range X {
if x < minValue {
minValue = x
index = i
}
}
return index
}
func ArgMaxInt(X []int) int {
if len(X) == 0 {
return -1
}
maxValue := X[0]
index := 0
for i, x := range X {
if x > maxValue {
maxValue = x
index = i
}
}
return index
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD sum
* ---------------------------------------------------------------- */
func SumListInt(X []int) int {
result := 0
for _, x := range X {
result += x
}
return result
}
func SumListFloat(X []float64) float64 {
result := 0.
for _, x := range X {
result += x
}
return result
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHODS binary
* ---------------------------------------------------------------- */
/*
Für eine Zahl n != 0 liefert die Länge der binären Darstellung der Zahl,
und für n == 0 liefert 0
*/
func LengthOfBinary(number int) int {
if number == 0 {
return 0
}
if number < 0 {
number = -number
}
number_binary := fmt.Sprintf("%b", int64(number))
return len([]rune(number_binary))
}
/*
Für eine Zahl n != 0 liefert die Bits der binären Darstellung
*/
func IntToBinary(number int) []int {
if number == 0 || number == 1 {
return []int{number}
}
number_binary := fmt.Sprintf("%b", int64(number))
runes := []rune(number_binary)
bits := make([]int, len(runes))
for i, rune := range runes {
bit, _ := strconv.ParseInt(fmt.Sprintf("%c", rune), 2, 64)
bits[len(runes)-1-i] = int(bit)
}
return bits
}
func NthBit(number int, digit int) int {
bits := IntToBinary(number)
if digit < len(bits) {
return bits[digit]
}
return 0
}

138
code/golang/internal/endpoints/endpoints_run.go
View File

@ -5,148 +5,16 @@ package endpoints
* ---------------------------------------------------------------- */ * ---------------------------------------------------------------- */
import ( import (
"ads/internal/setup"
"ads/internal/types"
"fmt"
algorithm_search_binary "ads/internal/algorithms/search/binary"
algorithm_search_interpol "ads/internal/algorithms/search/interpol"
algorithm_search_ith_element "ads/internal/algorithms/search/ith_element"
algorithm_search_jump "ads/internal/algorithms/search/jump"
algorithm_search_poison "ads/internal/algorithms/search/poison"
algorithm_search_sequential "ads/internal/algorithms/search/sequential"
algorithm_sum_maxsubsum "ads/internal/algorithms/sum/maxsubsum"
"ads/internal/core/logging" "ads/internal/core/logging"
"ads/internal/setup"
) )
/* ---------------------------------------------------------------- * /* ---------------------------------------------------------------- *
* ENDPOINT run * ENDPOINT run
* ---------------------------------------------------------------- */ * ---------------------------------------------------------------- */
// Liest Config Datei ein und führt Algorithmen auf Fälle durch func Run(fnameConfig string) error {
func Run(path string) error {
var err error
var err_case error
logging.LogPlain(setup.Logo()) logging.LogPlain(setup.Logo())
logging.LogWarn("Die Go-Implementierung ist noch unter Arbeit.")
// extrahiere user config
config := setup.NewUserConfig()
err = setup.GetUserConfig(path, &config)
if err != nil {
return err
}
// Fälle extrahieren
cases := []types.CaseConfig{}
if config.Parts != nil && config.Parts.Cases != nil {
cases = *config.Parts.Cases
}
for i := 0; i < len(cases); i++ {
err_case = nil
problem := cases[i]
setup.DisplayStartOfCase(i, problem.Description)
inputs := types.InputsConfig{}
if problem.Inputs != nil {
inputs = *problem.Inputs
}
if problem.Command == nil {
err_case = fmt.Errorf("Attribute 'command:' fehlt!")
} else {
switch *problem.Command {
case "algorithm-search-binary":
L := inputs.List
x := inputs.SearchValue
if L != nil && x != nil {
_, err_case = algorithm_search_binary.FancyBinarySearch(*L, *x)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-interpolation":
L := inputs.List
x := inputs.SearchValue
if L != nil && x != nil {
_, err_case = algorithm_search_interpol.FancyInterpolationSearch(*L, *x, 0, len(*L)-1)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-ith-element":
L := inputs.List
i := inputs.SearchRank
if L != nil && i != nil {
_, err_case = algorithm_search_ith_element.FancyFindIthSmallest(*L, *i)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-ith-element-dc":
L := inputs.List
i := inputs.SearchRank
if L != nil && i != nil {
_, err_case = algorithm_search_ith_element.FancyFindIthSmallestDC(*L, *i)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-jump":
L := inputs.List
x := inputs.SearchValue
m := inputs.JumpSize
if L != nil && x != nil {
_, err_case = algorithm_search_jump.FancyJumpSearchLinear(*L, *x, *m)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-jump-exp":
L := inputs.List
x := inputs.SearchValue
if L != nil && x != nil {
_, err_case = algorithm_search_jump.FancyJumpSearchExponentiell(*L, *x)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-poison":
L := inputs.List
if L != nil {
_, err_case = algorithm_search_poison.FancyFindPoison(*L)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-poison-fast":
L := inputs.List
if L != nil {
_, err_case = algorithm_search_poison.FancyFindPoisonFast(*L)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-search-sequential":
L := inputs.List
x := inputs.SearchValue
if L != nil && x != nil {
_, err_case = algorithm_search_sequential.FancySequentialSearch(*L, *x)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-sum-maxsub":
L := inputs.List
if L != nil {
_, _, _, err_case = algorithm_sum_maxsubsum.FancyMaxSubSum(*L)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
case "algorithm-sum-maxsub-dc":
L := inputs.List
if L != nil {
_, _, _, err_case = algorithm_sum_maxsubsum.FancyMaxSubSumDC(*L)
} else {
err_case = fmt.Errorf("Fehlende Inputs für Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
default:
err_case = fmt.Errorf("Unbekannter Befehl '%[1]s'.", *problem.Command)
}
}
if err_case != nil {
logging.LogError(err_case)
}
}
setup.DisplayEndOfCase()
return nil return nil
} }

116
code/golang/internal/setup/setup_display.go
View File

@ -1,116 +0,0 @@
package setup
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"reflect"
"strings"
"ads/internal/core/logging"
"ads/internal/core/metrics"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD display case start/end
* ---------------------------------------------------------------- */
func DisplayStartOfCase(index int, descr *string) {
DisplayBar(80)
if descr == nil || *descr == "" {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("\033[92;1mCASE %[1]v\033[0m.", index))
} else {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("\033[92;1mCASE %[1]v\033[0m (\033[1;2m%[2]s\033[0m).", index, *descr))
}
}
func DisplayEndOfCase() {
DisplayBar(80)
return
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD display value
* ---------------------------------------------------------------- */
func RepresentValue(value interface{}) interface{} {
switch reflect.TypeOf(value).Kind() {
case reflect.Ptr:
obj := reflect.ValueOf(value)
if obj.IsNil() {
return fmt.Sprintf("%v", nil)
} else {
return fmt.Sprintf("&%v", RepresentValue(obj.Elem().Interface()))
}
case reflect.Slice:
obj := reflect.ValueOf(value)
n := obj.Len()
values := []interface{}{}
for i := 0; i < n; i++ {
x := RepresentValue(obj.Index(i).Interface())
values = append(values, x)
}
if n > 10 {
values = append(append(values[:3], "..."), values[n-2:]...)
}
return fmt.Sprintf("%v", values)
case reflect.Map:
obj := reflect.ValueOf(value)
n := obj.Len()
iter := obj.MapRange()
m := map[interface{}]interface{}{}
parts := []string{}
for iter.Next() {
key := iter.Key().Interface()
x := RepresentValue(iter.Value().Interface())
m[key] = x
parts = append(parts, fmt.Sprintf("%[1]v: %[2]v", key, x))
}
if n > 4 {
parts = append(append(parts[:3], "..."), parts[n-2:]...)
}
return fmt.Sprintf("{%s}", strings.Join(parts, ", "))
}
return value
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD display algorithm start/end
* ---------------------------------------------------------------- */
func DisplayStartOfAlgorithm(name string, inputs map[string]interface{}) {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("Ausführung vom Algorithmus: \033[92;1m%[1]s\033[0m", name))
logging.LogPlain("INPUTS")
for varname, value := range inputs {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf(" - %[1]s = %[2]v", varname, RepresentValue(value)))
}
}
func DisplayEndOfAlgorithm(outputs map[string]interface{}) {
logging.LogPlain("OUTPUTS:")
for varname, value := range outputs {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf(" - %[1]s = %[2]v", varname, RepresentValue(value)))
}
}
func DisplayMetrics() {
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("Dauer der Ausführung: t = \033[1m%[1]v\033[0m", metrics.GetTimeElapsed()))
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("Kosten (Zeit): T(n) = \033[1m%[1]v\033[0m", metrics.GetTimeCost()))
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("Kosten (Platz): S(n) = \033[1m%[1]v\033[0m", metrics.GetSpaceCost()))
return
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHODS Verschiedenes
* ---------------------------------------------------------------- */
func DisplayBar(options ...int) {
n := 80
if len(options) > 0 {
n = options[0]
}
logging.LogPlain(fmt.Sprintf("+%[1]s+", strings.Repeat("-", n)))
return
}

30
code/golang/internal/setup/setup_userconfig.go
View File

@ -1,30 +0,0 @@
package setup
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"ads/internal/types"
"io/ioutil"
"gopkg.in/yaml.v3"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHODS
* ---------------------------------------------------------------- */
// Erstellt eine Struktur, die die Infos aus der Config-Datei erfasst
func NewUserConfig() types.UserConfig {
return types.UserConfig{}
}
// Extrahiert Inhalte einer YAML Config und parset dies als Struktur
func GetUserConfig(path string, config *types.UserConfig) error {
contents, err := ioutil.ReadFile(path)
if err == nil {
err = yaml.Unmarshal(contents, config)
}
return err
}

109
code/golang/internal/types/types_basic.go
View File

@ -1,109 +0,0 @@
package types
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"reflect"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD convert basic types to pointers
* ---------------------------------------------------------------- */
/****
* NOTE: these cannot be replaced by inline variants, e.g.
* var x string
* var xx *string = &x
* as then the values are tied.
* These methods create addresses to clones of the original variables,
* and do not coincide with the addresses of the original variables.
****/
func StructToPtr(x struct{}) *struct{} {
var value = x
return &value
}
func InterfaceToPtr(x interface{}) *interface{} {
var value = x
return &value
}
func BoolToPtr(x bool) *bool {
var value = x
return &value
}
func StringToPtr(x string) *string {
var value = x
return &value
}
func IntToPtr(x int) *int {
var value = x
return &value
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD get value from ptr with default
* ---------------------------------------------------------------- */
func ExpandPtrToBool(p *bool) interface{} {
if p != nil {
return *p
}
return p
}
func PtrToBool(p *bool, Default bool) bool {
if p != nil {
return *p
}
return Default
}
func ExpandPtrToString(p *string) interface{} {
if p != nil {
return *p
}
return p
}
func PtrToString(p *string, Default string) string {
if p != nil {
return *p
}
return Default
}
func ExpandPtrToInt(p *int) interface{} {
if p != nil {
return *p
}
return p
}
func PtrToInt(p *int, Default int) int {
if p != nil {
return *p
}
return Default
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* METHOD interface to (ptr to) array
* ---------------------------------------------------------------- */
func InterfaceToArray(x interface{}) *[]interface{} {
if reflect.TypeOf(x).Kind() == reflect.Slice {
var xSlice []interface{} = []interface{}{}
var xConverted = reflect.ValueOf(x)
for i := 0; i < xConverted.Len(); i++ {
xSlice = append(xSlice, xConverted.Index(i).Interface())
}
return &xSlice
}
return nil
}

52
code/golang/internal/types/types_counter.go
View File

@ -1,52 +0,0 @@
package types
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* TYPE Counter
* ---------------------------------------------------------------- */
type Counter struct {
nr int
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CLASS METHODS
* ---------------------------------------------------------------- */
func NewCounter() Counter {
c := Counter{}
return c
}
func (self Counter) String() string {
return fmt.Sprintf("%[1]v", self.nr)
}
func (self Counter) Size() int {
return self.nr
}
func (self *Counter) Add(options ...int) {
n := 1
if len(options) > 0 {
n = options[0]
}
self.nr += n
}
func (self *Counter) Reset() {
self.nr = 0
}

66
code/golang/internal/types/types_timer.go
View File

@ -1,66 +0,0 @@
package types
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
import (
"fmt"
"time"
)
/* ---------------------------------------------------------------- *
* GLOBAL VARIABLES/CONSTANTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* TYPE Timer
* ---------------------------------------------------------------- */
type Timer struct {
time_elapsed time.Duration
time_current time.Time
}
/* ---------------------------------------------------------------- *
* CLASS METHODS
* ---------------------------------------------------------------- */
func NewTimer() Timer {
c := Timer{}
c.Reset()
return c
}
func (self Timer) String() string {
return fmt.Sprintf("%[1]v", self.time_elapsed)
}
func (self Timer) CurrentTime() time.Time {
return self.time_current
}
func (self Timer) ElapsedTime() time.Duration {
return self.time_elapsed
}
func (self *Timer) Start() {
self.time_current = time.Now()
}
func (self *Timer) Stop() {
t0 := self.time_current
t1 := time.Now()
delta := t1.Sub(t0)
self.time_current = t1
self.time_elapsed += delta
}
func (self *Timer) Reset() {
t := time.Now()
delta := t.Sub(t) // d. h. 0
self.time_current = t
self.time_elapsed = delta
}

38
code/golang/internal/types/types_userconfig.go
View File

@ -1,38 +0,0 @@
package types
/* ---------------------------------------------------------------- *
* IMPORTS
* ---------------------------------------------------------------- */
//
/* ---------------------------------------------------------------- *
* YAML SCHEMES
* ---------------------------------------------------------------- */
type UserConfig struct {
Info *InfoConfig `yaml:"info"`
Parts *PartsConfig `yaml:"parts"`
}
type InfoConfig struct {
Title *string `yaml:"title"`
Description *string `yaml:"description"`
}
type PartsConfig struct {
Cases *([]CaseConfig) `yaml:"cases"`
}
type CaseConfig struct {
Command *string `yaml:"command"`
Description *string `yaml:"description"`
Inputs *InputsConfig `yaml:"inputs"`
}
type InputsConfig struct {
List *[]int `yaml:"L"`
SearchRank *int `yaml:"i"`
SearchValue *int `yaml:"x"`
JumpSize *int `yaml:"m"`
}

10
code/python/src/algorithms/methods.py
View File

@ -8,7 +8,6 @@
import functools; import functools;
from src.core.log import *; from src.core.log import *;
from src.core.metrics import *;
from src.setup.display import *; from src.setup.display import *;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@ -40,12 +39,12 @@ def algorithmInfos(
name: str, name: str,
checks: bool = True, checks: bool = True,
metrics: bool = None, metrics: bool = None,
outputnames: List[str] = ['result'], outputnames: Union[str, Tuple[str]] = 'result',
preChecks: Any = None, preChecks: Any = None,
postChecks: Any = None postChecks: Any = None
): ):
''' '''
Decorator für Algorithmen, der Folgendes macht: Decorator für Algorthmen, der Folgendes macht:
- Zeigt vorm Start Console-Messages mit Namen des Algorithmus + Inputs. - Zeigt vorm Start Console-Messages mit Namen des Algorithmus + Inputs.
- Zeit am Ende optional Metriken (bspw. Zeitkosten). - Zeit am Ende optional Metriken (bspw. Zeitkosten).
@ -66,7 +65,7 @@ def algorithmInfos(
if state: if state:
# Initialisierung # Initialisierung
DisplayStartOfAlgorithm(name, **inputs); DisplayStartOfAlgorithm(name, **inputs);
RestartMetrics(); RestartCounter();
# Prechecks # Prechecks
if checks and callable(preChecks): if checks and callable(preChecks):
preChecks(**inputs); preChecks(**inputs);
@ -79,7 +78,8 @@ def algorithmInfos(
if state: if state:
# benenne Outputs: # benenne Outputs:
outputs_ = outputs if isinstance(outputs, tuple) else tuple([outputs]); outputs_ = outputs if isinstance(outputs, tuple) else tuple([outputs]);
outputsNamed = { outputnames[k]: value for k, value in enumerate(outputs_) }; outputnames_ = outputnames if isinstance(outputnames, tuple) else tuple([outputnames]);
outputsNamed = { outputnames_[k]: value for k, value in enumerate(outputs_) };
# Letzte Messages # Letzte Messages
if metrics: if metrics:
DisplayMetrics(); DisplayMetrics();

4
code/python/src/algorithms/search/binary.py
View File

@ -37,7 +37,7 @@ def postChecks(L: List[int], x: int, index: int, **_):
# ALGORITHM binary search # ALGORITHM binary search
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Binärsuchalgorithmus', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Binärsuchalgorithmus', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def BinarySearch(L: List[int], x: int) -> int: def BinarySearch(L: List[int], x: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
@ -49,7 +49,7 @@ def BinarySearch(L: List[int], x: int) -> int:
if len(L) == 0: if len(L) == 0:
logDebug('x nicht in L'); logDebug('x nicht in L');
return -1; return -1;
AddTimeCost(); AddToCounter();
m = math.floor(len(L)/2); m = math.floor(len(L)/2);
if L[m] == x: if L[m] == x:
logDebug('x in Position m gefunden'); logDebug('x in Position m gefunden');

4
code/python/src/algorithms/search/interpol.py
View File

@ -37,7 +37,7 @@ def postChecks(L: List[int], x: int, index: int, **_):
# ALGORITHM interpolation # ALGORITHM interpolation
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Interpolationssuchalgorithmus', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Interpolationssuchalgorithmus', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def InterpolationSearch(L: List[int], x: int, u: int, v: int) -> int: def InterpolationSearch(L: List[int], x: int, u: int, v: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, [u, v] = Suchinterval. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, [u, v] = Suchinterval.
@ -66,7 +66,7 @@ def getSuchposition(L: List[int], x: int, u: int, v: int) -> int:
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, [u, v] = Suchinterval. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, [u, v] = Suchinterval.
Outputs: Interpolierte Position, um Suchinterval ausgeglichen aufzuteilen. Outputs: Interpolierte Position, um Suchinterval ausgeglichen aufzuteilen.
''' '''
AddTimeCost(); AddToCounter();
r = (x - L[u])/(L[v]-L[u]); r = (x - L[u])/(L[v]-L[u]);
p = math.floor(u + r*(v-u)) p = math.floor(u + r*(v-u))
return p; return p;

12
code/python/src/algorithms/search/ith_smallest.py
View File

@ -33,10 +33,10 @@ def postChecks(L: List[int], i: int, value: int, **_):
return; return;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# ALGORITHM find ith smallest element # ALGORITHM jump search
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Auswahlproblem (i. kleinstes Element)', outputnames=['value'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Auswahlproblem (i. kleinstes Element)', outputnames='value', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def FindIthSmallest(L: List[int], i: int) -> int: def FindIthSmallest(L: List[int], i: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl
@ -51,7 +51,7 @@ def FindIthSmallest(L: List[int], i: int) -> int:
''' '''
index = 0; index = 0;
minValue = L[0]; minValue = L[0];
AddTimeCost(len(L)); AddToCounter(len(L));
for i_ in range(1, len(L)): for i_ in range(1, len(L)):
if L[i_] < minValue: if L[i_] < minValue:
index = i_; index = i_;
@ -65,10 +65,10 @@ def FindIthSmallest(L: List[int], i: int) -> int:
return FindIthSmallest(L=L[:index] + L[(index+1):], i=i); return FindIthSmallest(L=L[:index] + L[(index+1):], i=i);
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# ALGORITHM find ith smallest element (D & C) # ALGORITHM jump search (D & C)
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Auswahlproblem (i. kleinstes Element, D & C)', outputnames=['value'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Auswahlproblem (i. kleinstes Element, D & C)', outputnames='value', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def FindIthSmallestDC(L: List[int], i: int) -> int: def FindIthSmallestDC(L: List[int], i: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl Inputs: L = Liste von Zahlen, i = Ordinalzahl
@ -81,7 +81,7 @@ def FindIthSmallestDC(L: List[int], i: int) -> int:
Outputs: Wert des i. kleinste Element in L. Outputs: Wert des i. kleinste Element in L.
Beachte 1.kleinstes <==> Minimum. Beachte 1.kleinstes <==> Minimum.
''' '''
AddTimeCost(); AddToCounter();
p = L[len(L)-1]; # NOTE: Pivotelement kann beliebig gewählt werden p = L[len(L)-1]; # NOTE: Pivotelement kann beliebig gewählt werden
Ll = [ x for x in L if x < p ]; Ll = [ x for x in L if x < p ];
Lr = [ x for x in L if x > p ]; Lr = [ x for x in L if x > p ];

8
code/python/src/algorithms/search/jump.py
View File

@ -39,7 +39,7 @@ def postChecks(L: List[int], x: int, index: int, **_):
# ALGORITHM jump search # ALGORITHM jump search
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Sprungsuche', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Sprungsuche', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def JumpSearchLinear(L: List[int], x: int, m: int) -> int: def JumpSearchLinear(L: List[int], x: int, m: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, m = lineare Sprunggröße. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl, m = lineare Sprunggröße.
@ -52,7 +52,7 @@ def JumpSearchLinear(L: List[int], x: int, m: int) -> int:
''' '''
i = 0; i = 0;
while i*m < len(L): while i*m < len(L):
AddTimeCost(); AddToCounter();
offset = i*m; offset = i*m;
block = L[offset:][:m]; block = L[offset:][:m];
elementAfterBlock = block[-1] + 1; elementAfterBlock = block[-1] + 1;
@ -70,7 +70,7 @@ def JumpSearchLinear(L: List[int], x: int, m: int) -> int:
# ALGORITHM jump search - exponentiell # ALGORITHM jump search - exponentiell
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Sprungsuche (exponentiell)', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Sprungsuche (exponentiell)', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def JumpSearchExponentiell(L: List[int], x: int) -> int: def JumpSearchExponentiell(L: List[int], x: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
@ -84,7 +84,7 @@ def JumpSearchExponentiell(L: List[int], x: int) -> int:
i0 = 0; i0 = 0;
i1 = 1; i1 = 1;
while i0 < len(L): while i0 < len(L):
AddTimeCost(); AddToCounter();
block = L[i0:i1]; block = L[i0:i1];
elementAfterBlock = block[-1] + 1; elementAfterBlock = block[-1] + 1;
if x < elementAfterBlock: if x < elementAfterBlock:

32
code/python/src/algorithms/search/poison.py
View File

@ -21,25 +21,23 @@ from src.algorithms.methods import *;
# CHECKS # CHECKS
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
def preChecks(L: List[int], **_): def preChecks(L: List[bool], **_):
s = sum(L); assert sum(L) > 0, 'Mindestens ein Getränk muss vergiftet sein!';
assert s > 0, 'Mindestens ein Getränk muss vergiftet sein!'; assert sum(L) == 1, 'Höchstens ein Getränk darf vergiftet sein!';
assert s <= 1, 'Höchstens ein Getränk darf vergiftet sein!';
return; return;
def postChecks(L: List[int], index: int, **_): def postChecks(L: List[bool], index: int, **_):
assert index >= 0, 'Der Algorithmus hat kein vergiftetes Getränk gefunden, obwohl per Annahme eines existiert.'; assert L[index] == True, 'Der Algorithmus hat das vergiftete Getränk nicht erfolgreich bestimmt.';
assert L[index] > 0, 'Der Algorithmus hat das vergiftete Getränk nicht erfolgreich bestimmt.';
return; return;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# ALGORITHM find poison # ALGORITHM find poison
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Giftsuche (O(n) Vorkoster)', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Giftsuche (O(n) Vorkoster)', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def FindPoison(L: List[int]) -> int: def FindPoison(L: List[bool]) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Getränken: durch 0-1 Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist. Inputs: L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet. Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet.
Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1. Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1.
@ -49,7 +47,7 @@ def FindPoison(L: List[int]) -> int:
n = len(L); n = len(L);
testers = []; testers = [];
for i in range(n): for i in range(n):
AddSpaceCost(); AddToCounter();
logDebug('Füge Vorkoster hinzu, der nur Getränk {i} testet.'.format(i=i)) logDebug('Füge Vorkoster hinzu, der nur Getränk {i} testet.'.format(i=i))
testers.append([i]); testers.append([i]);
logDebug('Warte auf Effekte'); logDebug('Warte auf Effekte');
@ -64,10 +62,10 @@ def FindPoison(L: List[int]) -> int:
# ALGORITHM find poison fast # ALGORITHM find poison fast
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Giftsuche (O(log(n)) Vorkoster)', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Giftsuche (O(log(n)) Vorkoster)', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def FindPoisonFast(L: List[int]) -> int: def FindPoisonFast(L: List[bool]) -> List[int]:
''' '''
Inputs: L = Liste von Getränken: durch 0-1 Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist. Inputs: L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet. Annahme: Genau ein Getränk sei vergiftet.
Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1. Outputs: Der Index des vergifteten Getränks, falls es eines gibt, ansonsten -1.
@ -83,7 +81,7 @@ def FindPoisonFast(L: List[int]) -> int:
tester1 = [ k for k in range(n) if not (k in tester0) ]; tester1 = [ k for k in range(n) if not (k in tester0) ];
# NOTE: tester1 ist virtuell: aus den Effekten auf tester0 und den Annahmen lassen sich die Effekte auf tester0 erschließen. # NOTE: tester1 ist virtuell: aus den Effekten auf tester0 und den Annahmen lassen sich die Effekte auf tester0 erschließen.
# Darum zählen wir nicht 2 sondern 1 Vorkoster. # Darum zählen wir nicht 2 sondern 1 Vorkoster.
AddSpaceCost(1); AddToCounter(1);
logDebug('Füge Vorkoster hinzu, der alle Getränke k testet mit {i}. Bit = 0.'.format(i=i)) logDebug('Füge Vorkoster hinzu, der alle Getränke k testet mit {i}. Bit = 0.'.format(i=i))
testers.append(tester0); testers.append(tester0);
testers.append(tester1); testers.append(tester1);
@ -99,10 +97,10 @@ def FindPoisonFast(L: List[int]) -> int:
# AUXILIARY METHOD wait for effects, evaluate effects # AUXILIARY METHOD wait for effects, evaluate effects
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
def waitForEffects(L: List[int], testers: List[List[int]]) -> List[int]: def waitForEffects(L: List[bool], testers: List[List[int]]) -> List[int]:
''' '''
Inputs: Inputs:
- L = Liste von Getränken: durch 0-1 Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist. - L = Liste von Getränken: durch boolesche Werte wird dargestellt, ob ein Getränk vergiftet ist.
- testers = Liste von Vorkostern. Jeder Vorkoster kostet eine 'Teilliste' der Getränke. - testers = Liste von Vorkostern. Jeder Vorkoster kostet eine 'Teilliste' der Getränke.
Outputs: effects = eine Liste, die jedem Vorkoster zuordnet, wie viele vergiftete Getränke er konsumiert hat. Outputs: effects = eine Liste, die jedem Vorkoster zuordnet, wie viele vergiftete Getränke er konsumiert hat.

4
code/python/src/algorithms/search/sequential.py
View File

@ -37,7 +37,7 @@ def postChecks(L: List[int], x: int, index: int, **_):
# ALGORITHM sequential search # ALGORITHM sequential search
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='Sequenziellsuchalgorithmus', outputnames=['index'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='Sequenziellsuchalgorithmus', outputnames='index', checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def SequentialSearch(L: List[int], x: int) -> int: def SequentialSearch(L: List[int], x: int) -> int:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl. Inputs: L = Liste von Zahlen, x = Zahl.
@ -45,7 +45,7 @@ def SequentialSearch(L: List[int], x: int) -> int:
''' '''
n = len(L); n = len(L);
for i in range(n): for i in range(n):
AddTimeCost(); AddToCounter();
if L[i] == x: if L[i] == x:
logDebug('Element in Position {} gefunden.'.format(i)); logDebug('Element in Position {} gefunden.'.format(i));
return i; return i;

8
code/python/src/algorithms/sum/maxsubsum.py
View File

@ -33,7 +33,7 @@ def postChecks(L: List[int], **_):
# ALGORITHM max sub sum # ALGORITHM max sub sum
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='MaxSubSum (Maximale Teilsumme)', outputnames=['maxSum', 'index_from', 'index_to'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='MaxSubSum (Maximale Teilsumme)', outputnames=('maxSum', 'index_from', 'index_to'), checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def MaxSubSum(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]: def MaxSubSum(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen Inputs: L = Liste von Zahlen
@ -58,7 +58,7 @@ def MaxSubSum(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]:
# ALGORITHM max sub sum (D & C) # ALGORITHM max sub sum (D & C)
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@algorithmInfos(name='MaxSubSum (Maximale Teilsumme mit D & C)', outputnames=['maxSum', 'index_from', 'index_to'], checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks) @algorithmInfos(name='MaxSubSum (Maximale Teilsumme mit D & C)', outputnames=('maxSum', 'index_from', 'index_to'), checks=True, metrics=True, preChecks=preChecks, postChecks=postChecks)
def MaxSubSumDC(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]: def MaxSubSumDC(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]:
''' '''
Inputs: L = Liste von Zahlen Inputs: L = Liste von Zahlen
@ -127,7 +127,7 @@ def lRandSum(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]:
''' '''
n = len(L); n = len(L);
## berechne kumulative Summen (vorwärts) ## berechne kumulative Summen (vorwärts)
AddTimeCost(n); AddToCounter(n);
total = L[0]; total = L[0];
maxSum = total; maxSum = total;
u = 0; u = 0;
@ -148,7 +148,7 @@ def rRandSum(L: List[float]) -> Tuple[float, int, int]:
''' '''
n = len(L); n = len(L);
## berechne kumulative Summen (rückwärts) ## berechne kumulative Summen (rückwärts)
AddTimeCost(n); AddToCounter(n);
total = L[n-1]; total = L[n-1];
maxSum = total; maxSum = total;
u = n-1; u = n-1;

23
code/python/src/core/log.py
View File

@ -10,6 +10,10 @@ from src.local.misc import *;
from src.local.system import *; from src.local.system import *;
from src.local.typing import *; from src.local.typing import *;
from datetime import timedelta;
from src.core.metrics import *;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# GLOBAL VARIABLES # GLOBAL VARIABLES
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@ -17,6 +21,7 @@ from src.local.typing import *;
_logging_prefix: str = ''; _logging_prefix: str = '';
_quietmode: bool = False; _quietmode: bool = False;
_debugmode: bool = False; _debugmode: bool = False;
_ctr: Counter = Counter();
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# METHOD get/set quiet mode, logging depth, timer # METHOD get/set quiet mode, logging depth, timer
@ -38,6 +43,24 @@ def SetDebugMode(mode: bool):
_debugmode = mode; _debugmode = mode;
return; return;
def RestartCounter():
global _ctr;
_ctr.reset();
return;
def AddToCounter(n: int = 1):
global _ctr;
_ctr.add(n);
return;
def NumberOfSteps() -> int:
return _ctr.numberOfStep;
def TimeElapsed() -> timedelta:
global _ctr;
_ctr.stop();
return _ctr.elapsedTime;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# Logging # Logging
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

105
code/python/src/core/metrics.py
View File

@ -5,24 +5,17 @@
# IMPORTS # IMPORTS
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
from __future__ import annotations;
from datetime import datetime; from datetime import datetime;
from datetime import timedelta; from datetime import timedelta;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# GLOBAL VARIABLES
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
_ctr_time = None;
_ctr_space = None;
_tmr = None;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# CLASS counter # CLASS counter
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
class Counter(object): class Counter(object):
_nr_steps: int; _nr_steps: int;
_timeelapsed: timedelta;
_timecurrent: datetime;
def __init__(self): def __init__(self):
self.reset(); self.reset();
@ -34,87 +27,27 @@ class Counter(object):
def numberOfStep(self) -> int: def numberOfStep(self) -> int:
return self._nr_steps; return self._nr_steps;
@property
def elapsedTime(self) -> timedelta:
return self._timeelapsed;
def start(self):
self._timecurrent = datetime.now();
return self;
def stop(self):
t0 = self._timecurrent;
t1 = datetime.now();
self._timecurrent = t1;
self._timeelapsed += (t1 - t0);
return self;
def add(self, n: int = 1): def add(self, n: int = 1):
self._nr_steps += n; self._nr_steps += n;
return self; return self;
def reset(self):
self._nr_steps = 0;
return self;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# CLASS timer
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
class Timer(object):
_time_elapsed: timedelta;
_time_current: datetime;
def __init__(self):
self.reset();
def __str__(self) -> str:
return str(self._time_elapsed);
@property
def elapsedTime(self) -> timedelta:
return self._time_elapsed;
def start(self):
self._time_current = datetime.now();
return self;
def stop(self):
t0 = self._time_current;
t1 = datetime.now();
delta = t1 - t0;
self._time_current = t1;
self._time_elapsed += delta;
return self;
def reset(self): def reset(self):
t = datetime.now(); t = datetime.now();
delta = t - t; self._timeelapsed = t - t;
self._time_current = t; self._nr_steps = 0;
self._time_elapsed = delta; self._timecurrent = t;
return self; return self;
## Initialisierung:
_ctr_time = Counter();
_ctr_space = Counter();
_tmr = Timer();
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# METHODS
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
def RestartMetrics():
global _ctr_time;
global _ctr_space;
global _tmr;
_ctr_time.reset();
_ctr_space.reset();
_tmr.reset();
return;
def AddTimeCost(n: int = 1):
global _ctr_time;
_ctr_time.add(n);
return;
def AddSpaceCost(n: int = 1):
global _ctr_space;
_ctr_space.add(n);
return;
def GetTimeCost() -> int:
return _ctr_time.numberOfStep;
def GetSpaceCost() -> int:
return _ctr_space.numberOfStep;
def GetTimeElapsed() -> timedelta:
global _tmr;
_tmr.stop();
return _tmr.elapsedTime;

6
code/python/src/setup/display.py
View File

@ -8,7 +8,6 @@
from src.local.typing import *; from src.local.typing import *;
from src.core.log import *; from src.core.log import *;
from src.core.metrics import *;
from src.setup.cli import GetArgumentParser; from src.setup.cli import GetArgumentParser;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@ -68,9 +67,8 @@ def DisplayEndOfAlgorithm(*_: Any, **outputs: Any):
return; return;
def DisplayMetrics(): def DisplayMetrics():
logPlain('Dauer der Ausführung: t = \033[1m{}\033[0m'.format(GetTimeElapsed())); logPlain('Dauer der Ausführung: t = \033[1m{}\033[0m'.format(TimeElapsed()));
logPlain('Kosten (Zeit): T(n) = \033[1m{}\033[0m'.format(GetTimeCost())); logPlain('Anzahl der Schritte: T(n) = \033[1m{}\033[0m'.format(NumberOfSteps()));
logPlain('Kosten (Platz): S(n) = \033[1m{}\033[0m'.format(GetSpaceCost()));
return; return;
# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~