tutorials.de Buch-Aktion 05/2012
ERLEDIGT
NEIN
ANTWORTEN
1
ZUGRIFFE
1319
EMPFEHLEN
  • An Twitter übertragen
  • An Facebook übertragen
  1. #1
    OnlyFoo OnlyFoo ist offline Mitglied Brokat
    Registriert seit
    Feb 2005
    Beiträge
    470
    Vllt können mögliche C++-Profis mal ein wenig was zum Stil sagen... Ich muss für meine Bachelorarbeit eine Aufgabe in C++ implementieren und da würd ich dann gern möglichst sauberes C++ schreiben...

    Ich hab versucht den Algorithmus so abstrakt wie möglich zu halten und komplett unabhängig von der eigentlichen Datenstruktur zu implementieren.

    Code cpp:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100
    101
    102
    103
    104
    105
    106
    107
    108
    109
    110
    111
    112
    113
    114
    115
    116
    117
    118
    119
    120
    121
    122
    123
    124
    125
    126
    127
    128
    129
    130
    131
    132
    133
    134
    135
    136
    137
    138
    139
    140
    141
    142
    143
    144
    145
    146
    147
    148
    149
    150
    151
    152
    153
    154
    155
    156
    157
    158
    159
    160
    161
    162
    163
    164
    165
    166
    167
    168
    169
    170
    171
    172
    173
    174
    175
    176
    177
    178
    179
    180
    181
    182
    183
    184
    185
    186
    187
    188
    189
    190
    191
    192
    193
    194
    195
    196
    197
    198
    199
    200
    201
    202
    203
    204
    205
    206
    207
    208
    209
    210
    211
    212
    213
    214
    215
    216
    217
    218
    219
    220
    221
    222
    223
    224
    225
    226
    227
    228
    229
    230
    231
    232
    233
    234
    235
    236
    237
    238
    239
    240
    241
    242
    243
    244
    245
    246
    247
    
    #include <cstdlib>
    #include <ctime>
    #include <sys/time.h>
     
    #include <iostream>
    #include <iomanip>
    #include <string>
    #include <vector>
     
    #include <limits>
     
     
    namespace std {
        /* The following code example is taken from the book
         * "The C++ Standard Library - A Tutorial and Reference"
         * by Nicolai M. Josuttis, Addison-Wesley, 1999
         *
         * (C) Copyright Nicolai M. Josuttis 1999.
         * Permission to copy, use, modify, sell and distribute this software
         * is granted provided this copyright notice appears in all copies.
         * This software is provided "as is" without express or implied
         * warranty, and with no claim as to its suitability for any purpose.
         */
        template<class charT, class traits>
        inline
        std::basic_istream<charT,traits>&
        eol (std::basic_istream<charT,traits>& strm)
        {
            // skip until end-of-line
            strm.ignore(std::numeric_limits<int>::max(),strm.widen('\n'));
     
            // return stream for concatenation
            return strm;
        }
        
        inline
        std::string trim( std::string const& str, char const* what = "\r\n\t " ) {
            const std::string::size_type first = str.find_first_not_of( what );
            return ( first == std::string::npos )
                ? std::string()
                : str.substr( first, str.find_last_not_of(what) - first + 1 );
        }
    }
     
    class candy {
        private:
            std::string m_name;
            int m_weight;
            int m_value;
        
        public:
            candy( const std::string &name, int weight, int value );
            
            const std::string& name() const;
            int weight() const;
            int value() const;
    };
     
    candy::candy( const std::string &name, int weight, int value )
        : m_name(name), m_weight(weight), m_value(value) {
    }
     
    const std::string& candy::name() const {
        return m_name;
    }
     
    int candy::weight() const {
        return m_weight;
    }
     
    int candy::value() const {
        return m_value;
    }
     
    void read_candies( std::vector<candy> &candies ) {
        std::string name;
        std::getline( std::cin, name );
        
        while( name != "" ) {
            int weight, value;
            std::cin >> weight >> value >> std::eol;
            
            candy candy( std::trim(name), weight, value );
            candies.push_back( candy );
            
            std::getline( std::cin, name );
        }
    }
     
    time_t mtime() {
        timeval tv;
        gettimeofday( &tv, NULL );
        return static_cast<time_t>( tv.tv_sec*1000 + tv.tv_usec / 1000 );
    }
     
    /**
        der Default-Weight-Accessor gibt für eine Vielzahl von Objekt ein Gewicht
        mithilfe der objekt.weight() Methode zurück.
    */
    template<class T>
    struct default_weight_accessor {
        const std::vector<T>& objects;
        default_weight_accessor( const std::vector<T>& objects )
            : objects( objects ) {}
        
        inline
        int operator()( int idx ) const {
            return objects[idx].weight();
        }
    };
     
     
    /**
        der Default-Value-Accessor gibt für eine Vielzahl von Objekt ein Nutzen
        mithilfe der objekt.value() Methode zurück.
    */
    template<class T>
    struct default_value_accessor {
        const std::vector<T>& objects;
        default_value_accessor( const std::vector<T>& objects )
            : objects( objects ) {}
        
        inline
        int operator()( int idx ) const {
            return objects[idx].value();
        }
    };
     
     
    /**
        typdefs für einfache, zweidimensionale auf std::vector
        basierende Arrays.
    */
    template<class T>
    struct matrix {
        typedef std::vector< std::vector<T> > type;
        typedef std::vector<T> row;
    };
     
    /**
        Hilfsklasse für die knapsack-Methode
    */
    struct knapsack_info {
        int w, x, y;
        knapsack_info() : w(0), x(0), y(0) {}
        inline void set( int w, int x, int y ) {
            this->w = w; this->x = x; this->y = y; }
    };
     
     
    /**
        Generalisierte Methode für das Rucksackproblem.
        Erwartet neben der Anzahl an Objekten n
        und dem maximalen Gewicht threshold 
        zwei Gewichtungsfunktoren value und weight, welche für
        das i-te Objekt seinen Nutzen bzw Gewicht zurückgeben.
        
        Die Rückgabe der Methode besteht aus einer Liste von Elementen,
        die in die Auswahl aufgenommen werden sollen
    */
    template<class WeightAccessorType, class ValueAccessorType>
    std::vector<int> knapsack(
            const ValueAccessorType& value,
            const WeightAccessorType& weight,
            int n, int threshold ) {
        
        // Matrix mit allen wichtigen Werten erzeugen
        matrix<knapsack_info>::type m( n + 1, matrix<knapsack_info>::row( threshold + 1 ) );
        matrix<knapsack_info>::row::const_iterator itn = m[n].begin();
        
        // Durch die Objekte iterieren
        for( int i = n - 1; i >= 0; --i ) {
            matrix<knapsack_info>::row::iterator begin = m[i].begin(),
                end = m[i].end(),
                it = begin;
            
            // Gewichte probieren
            for( int j = 0; it != end; ++it, ++itn, ++j ) {
                const int w = weight(i);
                
                if( w <= j ) {
                    const int c1 = value(i) + (itn - w)->w;
                    
                    if( c1 > itn->w ) {
                        it->set(c1, i + 1, j - w);
                    } else {
                        *it = *itn;
                    }
                } else {
                    *it = *itn;
                }
            }
            
            // itn für den nächsten Durchlauf auf
            // unser aktuelles Objekt setzen
            itn = begin;
        }
        
        // Pfad vom besten Ergebnis aus zurück verfolgen
        std::vector<int> path;
        knapsack_info i = m[0][threshold];
        while( i.x ) {
            path.push_back( i.x-1 );
            i = m[i.x][i.y];
        }
        
        // Und den Pfad zurück geben!
        return path;
    }
     
    int main( int argc, const char *argv[] ) {
        int threshold = 0;
        std::cin >> threshold >> std::eol;
        
        time_t start_read_candies = mtime();
        std::vector<candy> candies;
        read_candies( candies );
        
        time_t start_knapsack = mtime();
        std::vector<int> result = knapsack(
            default_value_accessor<candy>( candies ),
            default_weight_accessor<candy>( candies ),
            candies.size(), threshold );
        
        time_t end = mtime();
        
        int weight = 0, value = 0;
        
        std::cout << "Optimale Auswahl:";
        for( uint i = 0; i < result.size(); i++ ) {
            const candy& candy = candies[ result[i] ];
            
            std::cout << (i ? ", " : " ") << candy.name();
            weight += candy.weight();
            value += candy.value();
        }
        
        std::cout << std::endl;
        
        std::cout << "Masse: " << weight << " g" << std::endl;
        std::cout << "Nährwert: " << value << " kcal" << std::endl;
        std::cout << "Rechenzeit" << std::endl;
        std::cout << "  einlesen:  " << std::setw(5) << std::right << start_knapsack - start_read_candies << " ms" << std::endl;
        std::cout << "  auswählen: " << std::setw(5) << std::right << end - start_knapsack << " ms" << std::endl;
        std::cout << "  gesamt:    " << std::setw(5) << std::right << end - start_read_candies << " ms" << std::endl;
        return 0;
    }
    Geändert von OnlyFoo (07.04.10 um 18:19 Uhr)
     

  2. #2
    Avatar von Jellysheep
    Jellysheep Jellysheep ist offline Mitglied Platin
    Registriert seit
    Jan 2009
    Ort
    Arbeitsspeicher
    Beiträge
    689
    Ich kenn mich zwar mit C++ nicht sooo toll aus, aber ich finde den Code gut. Ich würde auf jeden Fall die Klassen in separierten Headern definieren und in separierten C++ -Dateien deklarieren. Evtl. würde ich matrix und default_weight_accessor etc. als Klasse schreiben.
    Wo hast du denn die Daten eingelesen? Ich finde das nicht im Code.
    [EDIT]
    Achso, du machst das über eine Eingabe, und bei der Ausführung gibst du eine Datei an.
    Geschickt gelöst!
     
    Grüße, Jellysheep

    Jeder Helfer freut sich über eine Bewertung oder ein Danke.

    Freiheit für die Gummibärchen, nieder mit den Tüten!
    Link :D

Thema nicht erledigt

Ähnliche Themen

  1. [Quiz#9] OnlyFoo (C++)
    Von OnlyFoo im Forum Archiv
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 30.07.09, 13:44
  2. [Quiz#9] OnlyFoo (C)
    Von OnlyFoo im Forum Archiv
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 20.07.09, 19:15
  3. [QUIZ#07] OnlyFoo (C)
    Von OnlyFoo im Forum Archiv
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 05.12.08, 22:03
  4. [QUIZ#2] OnlyFoo (C++)
    Von OnlyFoo im Forum Archiv
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 30.09.08, 22:47
  5. [QUIZ#1] OnlyFoo (C)
    Von OnlyFoo im Forum Archiv
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 19.09.08, 14:51