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docs/IHK_Abschlussprüfung_Sven_Bergmann.lyx

@@ -1291,28 +1291,45 @@ Landkarte
  Qualitätskontrolle stattfindet, welche den derzeitigen Abstand aller Nachbarsta
 aten berechnet und falls dieser geringer ist, als der vorher gespeicherte
  Abstand, diesen ersetzt und zudem die HashMap aller Beziehungen speichert.
- Diese HashMap wird dann am Ende genommen, um die eigentliche zu überschreiben
+ Diese HashMap wird dann am Ende genommen, um die Eigentliche zu überschreiben
  und dadurch wird durch das Kommandozeilenargument, welches die Iterationen
  angibt nur eine maximale Anzahl an Iterationen festgelegt.
- Es kann dadurch beispielsweise passieren, dass bei einer Angabe von 
+ Es kann somit beispielsweise passieren, dass bei einer Angabe von 
 \begin_inset Quotes gld
 \end_inset
 
 -i 500
 \begin_inset Quotes grd
 \end_inset
 
- die Anzahl 460 an Iterationen rauskommt, da dort der minimalste Abstand
+ die Anzahl 460 an Iterationen herauskommt, da dort der minimalste Abstand
  der Nachbarstaaten ist.
  Es fand zudem eine Veränderung der Abstandsberechnung statt, da in irgendeiner
  Art dargestellt werden musste, dass ein Kreis innerhalb eines anderen liegt.
+ Des Weiteren wird der Staat mit den meisten Nachbarn von Verschiebungen
+ ausgenommen, da es so einen Fixpunkt gibt, um den sich die anderen Staaten
+ herum bewegen können.
 
 \end_layout
 
 \begin_layout Section
 Benutzeranleitung
 \end_layout
 
+\begin_layout Standard
+Generell befindet sich die Gesamtdokumentation der Klassen und Methoden
+ als javadoc im 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+docs
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ Ordner.
+
+\end_layout
+
 \begin_layout Subsection
 Ordnerstruktur
 \end_layout
@@ -1781,20 +1798,118 @@ input
 Beispiel 2: Bierkonsum von 10 Staaten
 \end_layout
 
+\begin_layout Standard
+Der Bierkonsum der Staaten wird in Beispiel 2 beschrieben, was daher interessant
+ ist, dass alle Nachbarschaftsbeziehungen wie in Beispiel 1 dargestellt
+ werden müssen, aber die Größe der Kreise vollkommen unterschiedlich sind.
+ Es kann also nun passieren, dass der Algorithmus mit Beispiel 1 besser
+ oder schlechter funktioniert als mit Beispiel 2.
+ Allerdings konnte hier wiederum weder mit 100 noch mit einer anderen Zahl
+ an Iterationen das Beispiel reproduziert werden.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Das Beispiel ist in der Datei 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+beispiel2.txt
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ im Ordner 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+input
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zu finden.
+\end_layout
+
 \begin_layout Subsubsection
-Äquivalenzklassen
+Beispiel 3: Fläche von 24 Staaten
 \end_layout
 
-\begin_layout Subsection
-White-Box-Test
+\begin_layout Standard
+Die Fläche von 24 Staaten ist wiederum ähnlich zum Beispiel 1 nur mit mehr
+ Nachbarn.
+ Das heißt alle Kenngrößen bleiben gleich und theoretisch sollte auch die
+ Anordnung der 10 gleichen Staaten gleich bleiben, allerdings kann es durch
+ die Abstoßungs- und Anziehungskräfte passieren, dass sich die Konstellation
+ auch ändert.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Das Beispiel ist in der Datei 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+beispiel3.txt
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ im Ordner 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+input
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zu finden.
 \end_layout
 
 \begin_layout Subsubsection
-Kontrollflussgraphen
+Beispiel 4: 2 Staaten zum Testen
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+In diesem Beispiel habe ich zwei Staaten 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+1
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ und 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+2
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zum Testen angelegt.
+ Normalerweise sollten sich die Kreise direkt nach der ersten Iteration
+ richtig ausgerichtet haben.
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Das Beispiel ist in der Datei 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+beispiel4.txt
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ im Ordner 
+\begin_inset Quotes gld
+\end_inset
+
+input
+\begin_inset Quotes grd
+\end_inset
+
+ zu finden.
 \end_layout
 
 \begin_layout Section
-Zusammenfassung und Ausblicks
+Zusammenfassung und Ausblick
 \end_layout
 
 \begin_layout Standard
@@ -2178,16 +2293,18 @@ name "fig:Berechnung-der-Kräfte"
 
 \end_layout
 
-\begin_layout Subsection
-Sequenzdiagramme
+\begin_layout Section
+Selbstständigkeitserklärung
 \end_layout
 
-\begin_layout Subsection
-Aktivitätsdiagramme
-\end_layout
+\begin_layout Standard
+\begin_inset Graphics
+	filename Selbstständigkeitserklärung.pdf
+	width 100text%
+
+\end_inset
+
 
-\begin_layout Section
-Eigenständigkeitserklärung
 \end_layout
 
 \end_body

input/beispiel5.txt → input/beispiel4.txt

@@ -2,7 +2,5 @@ Test
 # Staat Bierkonsum Längengrad Breitengrad
 1	200	6	5
 2	300	2	3
-3	50	4	7
 # Nachbarschaften
-1: 2 3
-2: 3
+1: 2

output/beispiel4.txt_out.txt

@@ -0,0 +1,14 @@
+reset
+set xrange [1.0:6.666666666666667]
+set yrange [-0.8333333333333335:8.5]
+set size ratio 1.0
+set title "Test, Iterationen: 1"
+unset xtics
+unset ytics
+$data << EOD
+6.0 5.0 0.6666666666666666 1 0
+2.0 3.0 1.0 2 1
+EOD
+plot \
+'$data' using 1:2:3:5 with circles lc var notitle, \
+'$data' using 1:2:4:5 with labels font "arial,9" tc variable notitle

output/beispiel5.txt_out.txt

@@ -1,14 +1,13 @@
 reset
-set xrange [1.8698310770064768:6.0379913583150095]
-set yrange [4.830346104049601:7.166666666666667]
+set xrange [3.5092880150001404:6.666666666666667]
+set yrange [1.6759546816668074:7.24535599249993]
 set size ratio 1.0
-set title "Test, Iterationen: 8"
+set title "Test, Iterationen: 1"
 unset xtics
 unset ytics
 $data << EOD
-4.0 7.0 0.16666666666666666 3 0
-3.975561971127063 5.880610818217393 0.6666666666666666 1 1
-4.0379913583150095 5.830346104049601 1.0 2 2
+6.0 5.0 0.6666666666666666 1 0
+4.50928801500014 4.254644007500071 1.0 2 1
 EOD
 plot \
 '$data' using 1:2:3:5 with circles lc var notitle, \

src/main/java/com/cae/de/models/Landkarte.java

@@ -3,6 +3,7 @@
 import com.cae.de.utils.Pair;
 import com.cae.de.utils.algorithms.IStrategy;
 import com.cae.de.utils.la.Kreis;
+import com.cae.de.utils.la.Punkt;
 import java.util.Comparator;
 import java.util.HashMap;
 import java.util.HashSet;
@@ -103,12 +104,12 @@ public double getAbstandZwischenNachbarStaaten() {
         .map(
             staatHashSetEntry -> {
               var s1 = staatHashSetEntry.getKey();
-              var k1 = new Kreis(s1.getX(), s1.getY(), s1.getKenngroesse());
+              var k1 = new Kreis(new Punkt(s1.getX(), s1.getY()), s1.getKenngroesse());
               return staatHashSetEntry.getValue().stream()
                   .map(
                       s2 -> {
                         var abstand =
-                            new Kreis(s2.getX(), s2.getY(), s2.getKenngroesse())
+                            new Kreis(new Punkt(s2.getX(), s2.getY()), s2.getKenngroesse())
                                 .getAbstandZwischenKreisen(k1);
                         return abstand > 0 ? abstand : 1;
                       })

src/main/java/com/cae/de/utils/algorithms/BruteForceStrategy.java

@@ -31,18 +31,26 @@ public class BruteForceStrategy implements IStrategy {
    */
   private static void iteriere(Landkarte landkarte) {
 
+    var epsilon = 1e-6;
+
     // Abstoßungskräfte der Staaten bestimmen, bei denen die Kreise überlappen
     landkarte
         .getBeziehungen()
         .forEach(
             (staat, nachbarn) -> {
-              var k1 = new Kreis(staat.getX(), staat.getY(), staat.getKenngroesse());
+              var k1 = new Kreis(new Punkt(staat.getX(), staat.getY()), staat.getKenngroesse());
               landkarte.getBeziehungen().keySet().stream()
                   .filter(
-                      staat2 ->
-                          staat != staat2
-                              && !landkarte.getBeziehungen().get(staat).contains(staat2))
-                  .filter(staat2 -> k1.isInnerhalb(new Punkt(staat2.getX(), staat2.getY())))
+                      nachbar ->
+                          staat != nachbar
+                              && !landkarte.getBeziehungen().get(staat).contains(nachbar))
+                  .filter(
+                      nachbar ->
+                          k1.getAbstandZwischenKreisen(
+                                  new Kreis(
+                                      new Punkt(nachbar.getX(), nachbar.getY()),
+                                      nachbar.getKenngroesse()))
+                              < 0)
                   .forEach(
                       nachbar ->
                           landkarte.addKraft(
@@ -56,22 +64,23 @@ private static void iteriere(Landkarte landkarte) {
         .getBeziehungen()
         .forEach(
             (staat, nachbarn) -> {
-              var k1 = new Kreis(staat.getX(), staat.getY(), staat.getKenngroesse());
+              var k1 = new Kreis(new Punkt(staat.getX(), staat.getY()), staat.getKenngroesse());
               nachbarn.forEach(
                   nachbar ->
                       landkarte.addKraft(
                           staat,
                           nachbar,
                           k1.getAbstandZwischenKreisen(
                               new Kreis(
-                                  nachbar.getX(), nachbar.getY(), nachbar.getKenngroesse()))));
+                                  new Punkt(nachbar.getX(), nachbar.getY()),
+                                  nachbar.getKenngroesse()))));
             });
 
     var verschiebungen =
         landkarte.getStaatenNachKenngroesseSortiert().stream()
             .collect(
                 Collectors.toMap(
-                    Staat::getIdentifier,
+                    staat -> staat,
                     value -> new HashSet<Punkt>(),
                     (prev, next) -> next,
                     HashMap::new));
@@ -89,41 +98,37 @@ private static void iteriere(Landkarte landkarte) {
                           var m1 = new Punkt(staat.getX(), staat.getY());
                           var m2 = new Punkt(nachbarstaat.getX(), nachbarstaat.getY());
                           var m1new =
-                              kraft > 0
-                                  ? m1.verschiebeInRichtung(m2, kraft / 2)
-                                  : m1.verschiebeInRichtung(m2, -kraft / 2);
-                          verschiebungen.get(staat.getIdentifier()).add(m1new);
+                              (nachbarstaat.equals(landkarte.getStaatMitMeistenNachbarn()))
+                                  ? m1.verschiebeInRichtung(m2, kraft)
+                                  : m1.verschiebeInRichtung(m2, kraft / 2);
+                          verschiebungen.get(staat).add(m1new);
                         }));
 
     // Setze für jeden Staat einen neuen Mittelpunkt, basieren auf den vorher ausgerechneten
     // Punkten, wobei der Staat mit den meisten Nachbarn nicht beachtet wird und der Staat nicht
     // verschoben wird, wenn der neue Mittelpunkt in irgendeinem anderen Kreis liegt.
-    landkarte.getStaatenNachKenngroesseSortiert().stream()
+    verschiebungen.keySet().stream()
         .filter(staat -> !staat.equals(landkarte.getStaatMitMeistenNachbarn()))
         .forEach(
             staat -> {
-              LOGGER.log(
-                  Level.INFO,
+              var mNeu = Punkt.getMittelpunkt(verschiebungen.get(staat));
+              var kNeu = new Kreis(mNeu, staat.getKenngroesse());
+              var neuerKreisAusserhalb =
                   getKreiseAllerAnderenStaaten(staat, landkarte.getStaatenNachKenngroesseSortiert())
-                      .toString());
-              var p = Punkt.getMittelpunkt(verschiebungen.get(staat.getIdentifier()));
-              if (getKreiseAllerAnderenStaaten(staat, landkarte.getStaatenNachKenngroesseSortiert())
-                  .stream()
-                  .noneMatch(
-                      kreis ->
-                          kreis.getAbstandZwischenKreisen(
-                                  new Kreis(p.x(), p.y(), staat.getKenngroesse()))
-                              < 0))
+                      .stream()
+                      .noneMatch(kreis -> kreis.getAbstandZwischenKreisen(kNeu) < epsilon);
+              if (neuerKreisAusserhalb) {
                 LOGGER.log(
                     Level.INFO,
                     "Verschiebe: "
                         + staat.getIdentifier()
                         + " von "
                         + new Punkt(staat.getX(), staat.getY())
                         + " nach "
-                        + p);
-              staat.setX(p.x());
-              staat.setY(p.y());
+                        + mNeu);
+                staat.setX(mNeu.x());
+                staat.setY(mNeu.y());
+              }
             });
 
     landkarte.removeKraefte();
@@ -139,7 +144,7 @@ private static void iteriere(Landkarte landkarte) {
   private static Set<Kreis> getKreiseAllerAnderenStaaten(Staat staat, List<Staat> staaten) {
     return staaten.stream()
         .filter(staat1 -> !staat1.equals(staat))
-        .map(staat1 -> new Kreis(staat1.getX(), staat1.getY(), staat1.getKenngroesse()))
+        .map(staat1 -> new Kreis(new Punkt(staat1.getX(), staat1.getY()), staat1.getKenngroesse()))
         .collect(Collectors.toSet());
   }