====== Biblioteka algorithm ====== Zapoznać się z metodami z bilblioteki [[http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm]]. Dla każdej z metod jest w dokumentacji podany przykład użycia kodu. W przypadku modyfikowania niezainicjalizowanego kontenera może się przydać [[http://en.cppreference.com/w/cpp/iterator/back_inserter]] ====== Ćwiczenia do wykonania ====== - [7 plusów] Przy pomocy algorytmów znajdujących się w bibliotece algorithm należy zaimplementować następujące metody (kolejność przypadkowa): std::set Keys(const std::map &m); std::vector Values(const std::map &m); std::map DivisableBy(const std::map &m,int divisor); void SortInPlace(std::vector *v); std::vector Sort(const std::vector &v); void SortByFirstInPlace(std::vector> *v); void SortBySecondInPlace(std::vector> *v); void SortByThirdInPlace(std::vector> *v); std::vector MapToString(const std::vector &v); std::string Join(const std::string &joiner, const std::vector &v); int Sum(const std::vector &v); int Product(const std::vector &v); bool Contains(const std::vector &v, int element); bool ContainsKey(const std::map &v, const std::string &key); bool ContainsValue(const std::map &v, int value); std::vector RemoveDuplicates(const std::vector &v); void RemoveDuplicatesInPlace(std::vector *v); void InitializeWith(int initial_value, std::vector *v); std::vector InitializedVectorOfLength(int length, int initial_value); void CopyInto(const std::vector &v, int n_elements, std::vector *out); int HowManyShortStrings(const std::vector &v, int inclusive_short_length); - **[5 punktów]** Zadanie polega na dodaniu do aplikacji Academia możliwości układania harmonogramu zajęć uwzględniającego różne ograniczenia. W podstawowej wersji należy jedynie uwzględnić brak bilokacji (i multilokacji) studentów z danego roku i nauczycieli akademickich. Zajęcia również w danym oknie czasowym i w danej sali mogą się odbywać tylko jedne zajęcia. Każdy nauczyciel musi poprowadzić określoną listę przedmiotów. Ogólnie ułożenie optymalnego planu zadań jest zadaniem [[https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_NP-complete_problems|bardzo trudnym]], dlatego prawdopodobnie algorytm będzie rozwijany miesiącami. Jednak zanim specjalny zespół od problemów optymalizacyjnych dostarczy wreszcie gotowe rozwiązanie chcielibyśmy mieć namiastkę działającego oprogramowania! Na szczęście jest to możliwe należy zdefiniować kontrakt w postaci interfejsu **Scheduler** specjalny zespół dostarczy nam za kilka miesięcy algorytm **SophisticatedHighlyOptimizedScheduler**, a my możemy już napisać bardzo uproszczony algorytm zachłanny, który będzie dostarczał często nieoptymalne wyniki, ale na razie wystarczy. Należy więc przygotować klasy: - **SchedulingItem** pojedynczy element harmonogramu, obiekt wartości, zawiera pola: - course_id - identyfikator kursu - teacher_id - identyfikator nauczyciela akademickiego prowadzącego te zajęcia o tej godzinie - room_id - identyfikator pomieszczenia w którym odbywają się zajęcia - time_slot - okno czasowe, w którym odbywają się zajęcia, dla uproszczenia cały tydzień jest podzielony na N okien czasowych nie zachodzących na siebie (np. dla 20: 1 => pon 8:00-10:00, 2 => pon 10:00-12:00, ... 20 => pią 14:00-16:00). Zajęcia wymagają zawsze pojedynczego okna czasowego i zawsze są z nim wyrównane tzn. nie mogą zajmować połowę 12ego i połowę 13ego - year - rok studiów na którym obowiązuje przedmiot - **Schedule** cały harmonogram, udostępnia następujące metody: - Schedule OfTeacher(int teacher_id) const - wylicza fragment harmonogramu związany z danym nauczycielem akademickim (może się przydać copy_if...) - Schedule OfRoom(int room_id) const - j.w. tylko związany z danym pomieszczeniem - Schedule OfYear(int year) const - j.w. dla danego roku studiów - std::vector AvailableTimeSlots(int n_time_slots) const - wylicza wektor jeszcze nie zajętych okien czasowych, gdzie n_time_slots jest maksymalną wartością okna czasowego - void InsertScheduleItem(const SchedulingItem &item) - wstawia nowy element planu - size_t Size() const - zwaraca rozmiar planu - **Scheduler** najważniejszy element układacz planu, interfejs czysto abstrakcyjny stanowiący kontrakt między nami a zespołem pracującym nad zoptymalizowaną wersją algorytmu. - Schedule PrepareNewSchedule(const std::vector &rooms, const std::map> &teacher_courses_assignment, const std::map> &courses_of_year, int n_time_slots) - rooms - dostępne pomieszczenia - teacher_courses_assignment - rozpiska nauczycieli (klucz w mapie) i prowadząnych przez nich przedmiotów (wartosć w mapie) - courses_of_year - kursy (wartość w mapie) wymagane dla danego rocznika (klucz w mapie) - n_time_slots - ilość slotów czasowych - **NoViableSolutionFound** wyjątek wyrzucany, gdy nie udaje się stworzyć planu - **GreedyScheduler** wersja [[https://pl.wikipedia.org/wiki/Algorytm_zach%C5%82anny|zachłanna]] implentacji algorytmu układacza planu zwykła pętla która próbuje przypisywać po kolei przedmioty do sal i nauczycieli