https://github.com/corejust/practice-kruskal-visualization

An application for graph editing and visualizing modified Kruskal algorithm written as summer practice on Compose Desktop
https://github.com/corejust/practice-kruskal-visualization

compose-desktop graph-algorithms graph-visualization kotlin practice-project visualization

Last synced: 9 months ago
JSON representation

An application for graph editing and visualizing modified Kruskal algorithm written as summer practice on Compose Desktop

• Host: GitHub
• URL: https://github.com/corejust/practice-kruskal-visualization
• Owner: CoreJust
• Created: 2024-06-27T15:03:25.000Z (almost 2 years ago)
• Default Branch: master
• Last Pushed: 2024-07-08T09:03:07.000Z (almost 2 years ago)
• Last Synced: 2025-07-14T07:52:37.110Z (11 months ago)
• Topics: compose-desktop, graph-algorithms, graph-visualization, kotlin, practice-project, visualization
• Language: Kotlin
• Homepage:
• Size: 82.7 MB
• Stars: 0
• Watchers: 1
• Forks: 0
• Open Issues: 0
• Metadata Files:
  • Readme: README.md

Awesome Lists containing this project

README

          
# Practice-Kruskal-Visualization

Репозиторий летней практики 2024 бригады №1:

1) Ефремова Анна, группа 2303

2) Ильин Егор, группа 2303

3) Ламашовский Денис, группа 2303

## Спецификации

### 1. Постановка задачи

Разработка программы на языке Kotlin для визуализации работы алгоритма Краскала построения МОД.

### 2. Описание алгоритма Краскала

1. На входе имеется неориентированный взвешенный униграф (т.е. без мультирёбер), без петель.

2. Всем вершинам присвается цвет (у каждой вершины он изначально разный).

3. Создаётся список рёбер и сортируется в порядке невозрастания веса.

4. Выбираем из списка очередное ребро (наименьшее по весу среди нерассмотренных). В случае, если вершины, инцидентные этому ребру, разного цвета, то включаем это ребро в МОД, иначе рассматриваем следующее ребро.

5. Если очередное ребро имеет вершины разного цвета на концах - добавляем ребро в МОД, окрашиваем все вершины одного из цветов на концах в цвет второй вершины (т.е. изначально ребро соединяет два кластера вершин, каждый из которых имеет свой цвет, а после кластеры объединяются и один из них получает цвет второго).

6. Повторяем шаги 4-5 пока не достигнут конец списка.

#### 2.1. Псевдокод алгоритма Краскала

```sh

fun findMSTWithKruskal(G: Graph): List {

    G.vertices.forEach { it.color = getColorFromIndex(it.index) } // Присваиваем различные цвета вершинам

    

    val result: ArrayList = arrayListOf()

    val edgeList = G.edges.sortedBy { it.weight } // Создаём отсортированный по весу список рёбер

    var i = 0

    while (i < edgeList.size) {

        val edge = edgeList[i] // Берём очередное ребро

        if (edge.first.color != edge.second.color) { // Если вершины на концах ребра разного цвета

            G.replaceVertexColor(oldColor = edge.first.color, newColor = edge.second.color) // Меняем цвет всех вершин одного из цветов на концах ребра в цвет вершины на другом конце ребра

            result.add(edge) // Добавляем в МОД

        }

        

        i += 1

    }

    

    return edgeList

}

```

### 3. Техническое задание к разрабатываемой программе

#### 3.1. Ввод исходных данных:

Пользователю предоставляется несколько способов введения исходных данных:

1) Загрузка графа из файла в одном из поддерживаемых форматов:

   1. Файл .tgf (Trivial Graph Format)

   2. Файл .gml (GML - язык описания графов)

2) Создание графа непосредственно в среде приложения на холсте. Для этого сначала надо включить редактирование.

   Возможности при редактировании графа:

   1. По холсту можно перемещаться: для приближения / отдаления используется колёсико мыши, для перемещения по холсту надо зажать ЛКМ по пустому месту и двигать ей.

   2. Нажатие ЛКМ по пустому месту - создание новой вершины. При этом есть возможность дать вершине имя либо оставить имя, сгенерированное по-умолчанию.

   3. Нажатие ПКМ по вершине позволяет удалить её вместе со всеми её рёбрами.

   4. Зажав вершину ЛКМ, вы можете перемещать её по холсту.

   5. Нажатие на вершину ЛКМ с зажатым Shift позволяет переименовать её.

   6. Нажав на вершину ЛКМ, её можно выделить. Это позволяет производить операции над рёбрами:

   7. - Нажатие ЛКМ на другую вершину приводит к созданию нового ребра. При этом можно задать ребру вес в виде целого числа либо оставить 1 по-умолчанию

   8. - Нажатие ПКМ на другую вершину позволяет удалить ребро между ними.

   9. - Нажатие ЛКМ на другую вершину с зажатым Shift позволяет изменить вес ребра между ними.

   10. Нажатие на кнопку B (английскую) - возврат к изначальному виду (убирает зум и сдвиг на поле)

   Помимо редактирования на холсте, возможно использовать текстовый ввод (в котором можно вводить последовательность команд для редактирования графа, например, очистка графа, вставка вершины / ребра и т.д.).

#### 3.2. Визуализация:

Текстовое описание:

Графический интерфейс программы содержит следующие составляющие:

В верхней части расположено меню:

1) Вкладка “File” - содержит кнопки “Load graph”, “Save graph”, “Exit”

2) Вкладка “Mode” - содержит радиокнопки “Edit mode” и “Algorithm mode”

3) Вкладка “Options” - кнопки “Graph render options” и “Algorithm options”

4) Вкладка “Info” - кнопки “Guide” и “About program”.

Остальное меню меняется в зависимости от режима:

Режим редактирования:

1) В холсте (поле с графом) граф с возможностью редактирования в соответствии с пунктом 2 описания входных данных (помимо прочего, возможно приближать/отдалять граф и перемещаться по полю, зажав пустое место и двигая мышь).

2) Текстовое окошко работает в режиме условной консоли, в которую можно вводить команды для редактирования графа (по типу add node A, del edge A-B, clear (для очистки графа), и т.д.).

3) Справа от холста набор кнопок:

   1. Кнопка для очистки графа

   2. Кнопка для вставки шаблонного графа (открывает окошко в котором выбирается тип графа и его характеристики, например, полный и нуль-граф и их размер)

   3. Кнопка для авторасположения графа (программа автоматически распределяет граф как если бы он был загружен из файла TGF без указания позиций вершин)

   4. Кнопка для получения информации о графе (например, число вершин, число ребер, число комнонент связности)

Режим алгоритма:

1) В холсте возможно только перемещать вершины (но не редактировать граф)

2) Текстовое окошко используется для вывода подробностей о работе алгоритма.

3) Справа от холста:

   1. Кнопка для авторасположения графа (программа автоматически распределяет граф как если бы он был загружен из файла)

   2. Кнопка для получения информации о графе

4) Под консолью - кнопки “Шаг назад”, “Авторабота алгоритма”, “Шаг вперед”. При нажатии “Авторабота алгоритма” сама кнопка меняется на “Остановить автоработу”, соседние кнопки на “Быстрее” и “Медленнее”.

[![photo-2024-06-30-12-58-08.jpg](https://i.postimg.cc/KjHqsYdb/photo-2024-06-30-12-58-08.jpg)](https://postimg.cc/Wq0wdsNY)

Интерфейс в режиме редактирования.

[![photo-2024-06-30-12-58-08.jpg](https://i.postimg.cc/C5HmvxHP/photo-2024-06-30-12-58-08.jpg)](https://postimg.cc/xN8v8YZM)

Интерфейс в режиме работы алгоритма.

### 3.3. Работа приложения

Режим редактирования был описан выше. Второй режим - режим работы алгоритма. В нем можно сделать шаг алгоритма вперед/назад. Можно включить работу алгоритма с некоторой скоростью (и тогда шаги будут выполняться автоматически с некоторым интервалом), а также приостановить её.

Работа алгоритма сохраняется в историю.

## 4. План работы

1) 28.06.2024 - защита вводного задания, демонстрация спецификации и плана.

   К этому этапу планируется иметь план и спецификации, по которым в дальнейшем будет идти разработка приложения.

2) 03.07.2024 - защита прототипа.

   В рамках прототипа планируется как минимум иметь интерфейс, местами без функционала, возможность открывать и просматривать граф, возможность запустить алгоритм и получить его результат (без пошагового исполнения).

3) 05.07.2024 - бета версия.

   В рамках бета-версии планируется завершить разработку основного функционала, внесение правок по итогам защиты прототипа.

4) 08.07.2024 - релиз.

   В рамках релиза планируется подправить интерфейс приложения, внести правки по результатам защиты бета-версии, отладить приложение.

5) 09.07.2024 - отчёт.

## 5. Распределение ролей

Ламашовский Денис - гайд по приложению, тест приложения, часть отчёта.

Ефремова Анна - реализация алгоритма, дизайн, отчёт

Ильин Егор - API графа, файлы, визуализация, интерфейс, часть отчёта со своим кодом.