Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

Толедо-Кливленд Детройт-Чикаго Янгстаун-Нью-Йорк

Кливленд-Колумбус Цинциннати-Детройт Детройт-Толедо

Колумбус-Нью-Йорк Цинциннати-Янгстаун

Каждый из этих маршрутов представляет обязательство, взятое на себя компанией ABC Bus Company. Если наш агент получит доступ к расписанию автобусных маршрутов этой компании, то приведенный выше список маршрутов можно будет использовать для представления некоторой части убеждений нашего агента. Возникает вопрос: как перейти от списка маршрутов к убеждениям? Для начала попробуем разработать простую структуру утверждений.

struct existing_trip{

//. . .

string From;

time Departure;

string То;

time Arrival;

//.. .

};

Затем попытаемся использовать контейнерный класс для представления убеждений нашего агента в отношении автобусных маршрутов.

set BusTripKnowledge ;

Если определенный автобусный маршрут содержится в множестве BusTripKnowledge, то наш агент убежден в том, что в указанное время автобус непременно отправится по этому маршруту из пункта отправления в пункт назначения. Итак, мы можем зафиксировать любой маршрут в соответствии с заданной структурой.

//...

existing__trip Trip;

Trip. From. append (" Toledo " ) ;

Trip.To.append( «Cleveland») ;

Trip.Departure(«4:3 О») ;

Trip.Arrival(«5:45») ;

BusTripKnowledge. insert(Trip) ;

//...

Если мы поместим каждый маршрут в множество BusTripKnowledge,то убеждения нашего агента об автобусных перевозках компании ABC Bus Company будут полностью описаны. Обратите внимание на то, что прямого маршрута из Детройта в Нью-Йорк не существует. Но Джон может добраться в Нью-Йорк из Детройта более сложным путем, осуществив следующие переезды автобусом:

из Детройта в Толедо; из Толедо в Кливленд; из Кливленда в Кол^мбус; из Колумбуса Нью-Йорк.

Поэтому, несмотря на то, что компания ABC Bus Company не предоставляет прямого маршрута (из пункта А в пункт Б), она позволяет совершить переезд с большим количеством промежуточных остановок. Задача состоит в следую щ ем: как об этом может узнать наш агент? Агент на основе своих знаний об автобусных маршрутах должен обладать некоторым алгоритмом генерирования вывода о том, су щ ествует ли маршрут из Детройта в Нью-Йорк. Мы используем простой цепной метод. Просматриваем элементы множества BusTripKnowledgeи находим первый маршрут из Детройта— из Детройта в Чикаго. Опрашиваем атрибут Тоэтого элемента. Если бы он был равен значению «Нью-Йорк», процесс поиска был бы прекращен, поскольку мы нашли нужный маршрут. В противном случае сохраняем найденный (промежуточный) маршрут в стеке. Затем ищем маршрут с атрибутом From,равным «Чикаго».При этом может оказаться, что таких маршрутов не прелусмотрено вообще. Поскольку далее хранить элемент множества, соответствующий маршруту «Детройт-Чикаго», нет никакого смысла, мы удаляем его из стека, сделав пометку, что этот маршрут уже был рассмотрен. Затем повторяем поиск маршрута с отправлением из Детройта. Находим такой маршрут: «Детройт-Толедо». Проверяем, не равен ли его атрибут Тозначению «Нью-Йорк»,и поскольку наши надежды не оправдались, сохраняем этот элемент в стеке. Затем ищем маршрут с атрибутом From,равным «Толедо».Находим маршрут «Толедо-Кливленд» и также помещаем его на хранение в стек. После этог опросматриваем маршруты в надежде найти элемент, у которого атрибут Fromбыл бы равен значению «Кливленд».Для каждого найденного маршрута проверяем значение атрибута То.Если он равен значению " Нью-Йорк», то промежуточные маршруты, помещенные в стек, представляют в целом маршрут из Детройта в Нью-Йорк, начало которого находится на «дне» стека, а его конечный пункт — в вершине. Если мы пройдем по всему списку маршрутов и не найдем ни одного с атрибутом То,равным значению «Нью-Йорк»,или иссякнут возможные варианты проверки атрибута То дляверхнего элемента стека, то мы, извлекал верхний элемент из стека, будем искать следующий элемент, значение атрибута Fromкоторого совпадает со значением атрибута Тоэлемента, расположенного в вершине стека. Этот процесс повторяется до тех пор, пока стек не опустеет или мы все-таки не най дем нужный маршрут. Для определения, существует ли маршрут из пункта А в пункт Б, используется в данном случае упрощ енный метод DFS (Depth First Search — «поиск вглубь»).