Trabalho Prático 1. Prof. Raphael de O. Santos April 29, 2008

Transcrição

1 Trabalho Prático 1 Prof. Raphael de O. Santos April 9, Introdução A operadora de telefonia móvel XYZCom está implantando um novo serviço de propagandas. Agora a operadora irá enviar mensagens para todos os seus clientes contendo propagandas de empresas parceiras. Por exemplo: A empresa parceira Ricardo Eletro anuncia que durante as próximas horas terá uma promoção com 90% de desconto em todas as geladeiras. No entanto a operadora XYZCom tem um problema sério nas mãos. Se ela enviar essa propaganda para todos os celulares dos clientes ao mesmo tempo, acabará congestionando a sua rede. XYZCom é uma empresa iniciante no mercado e não tem ainda tantos recursos disponíveis para expandir sua rede de transmissão. Mesmo assim a XYZCom não desiste do negócio de propagandas que lhe trará muito lucro. Sendo assim, ela decide por aproveitar a tecnologia dos aparelhos dos seus clientes. Todos os clientes possuem interfaces de comunicação Bluetooth, WiFi e WiMAX. Sendo assim, os celulares podem se comunicar diretamente entre si. Observando esse cenário, a operadora XYZCom decide que irá passar a propaganda apenas para 1 (UM) cliente. Este então irá repassar para mais 1, que por sua repassará para outro, e assim por diante, até que todos recebam a mensagem. O Problema A operadora XYZCom já decidiu a política distribuição das propagandas. Mas ela ainda tem um problema a resolver. A operadora precisa se preocupar em economizar as conexões ponto-a-ponto entre os celulares. Ou seja, Precisa economizar tempo de transmissão e consequentemente gasto de bateria dos aparelhos. Simplificando o problema para nosso escopo, os aparelhos gastam mais bateria se fizerem comunicaões com outros aparelhos mais distantes. Dessa forma a operadora precisa decidir qual a seqüência de celulares que a propaganda irá percorrer de modo que na soma total a propaganda percorra o menor caminho possível. Esse problema é conhecido na literatura como TSP (Travel Salesman Problem) e é um problema difícil de se encontrar uma solução em tempo satisfatório quando existem muitos pontos (no nosso caso, celulares). Sendo assim, vocês como engenheiros muito inteligentes decidem utilizar um algoritmo que consegue uma aproximação dessa solução ótima do TSP. 1

2 O algoritmo que vocês propoem é baseado na vizinhança entre os aparelhos e é constituído dos seguintes passos: 1. A operadora manda a propaganda para 1 (UM) celular específico.. Cada celular que receber a propaganda irá repassa-la para o outro celular que estiver mais próximo e que ainda não tiver recebido a propaganda.. Quando todos os celulares tiverem recebido a propaganda, o algoritmo acaba. Baseado no fato de que a operadora conhece a localização de todos os aparelhos, ela envia junto com a propaganda, a definição de qual caminho ela irá percorrer. Dessa forma os celulares ja saberão previamente para quem repassar. Concluindo, a operadora quer que vocês façam um programa que decida a seqüência de celulares que a propaganda vai passar, baseada nas localizaçoes dos mesmos. Para simplificar, as localizaçoes podem ser consideradas como pontos do plano carteziano (x,y). Vocês precisarão decidir quem deverá ser o primeiro a receber a propaganda, e, usando o algoritmo de vizinhança, decidir qual deverá ser a seqüência de celulares a percorrer. Essas escolhas deverão ser feitas de modo que a soma total das distancias percorridas por esse caminho seja a menor possível para esse algoritmo. O Trabalho Vocês deverão implementar um programa em C para resolver o problema da operadora XYZCom. Este programa irá receber os dados de localização de todos os aparelhos no plano carteziano. Após realizar o processamento necessário, irá responder qual a seqüência dos celulares que a propaganda irá percorrer, de modo a percorrer o caminho mais curto (utilizando o algoritmo de vizinhança). O trabalho poderá ser realizado em no máximo (duas) pessoas..1 O Algoritmo O algoritmo de vizinhança especificado nas seções anteriores é uma heurística (aproximação) bem conhecida para a solução do problema TSP. Figure 1: Exemplo de solução através do algoritmo de vizinhaça A Figura 1 apresenta um exemplo de como aplicar o algoritmo de vizinhanca para encontrar um bom caminho para a divulgaçao das propagandas. Neste exemplo podemos ver os celulares sendo representados pelos pontos P1,

3 P e P. A solução do problema via o algoritmo de vizinhança é o caminho P1 > P > P. Neste caminho, a distancia total é de Experimentem calcular o algoritmo de vizinhança começando nos pontos P e P. OBS.: O algoritmo de vizinhança NÃO responde qual é o menor caminho entre os pontos. Ele somente informa uma aproximação.. Executando o Programa Assim como foi especificado, o programa receberá as localizações dos pontos e responderá com o caminho escolhido de divulgação. No entanto o programa de vocês deve seguir uma interface rigorosa. Isso deve-se ao fato de que a correção será apoiada por um sistema automático. Sendo assim, as interfaces são descritas a seguir...1 Entrada O programa deverá receber as seguintes informações: Número de celulares Localização dos celulares (identificação, coordenada X, coordenada Y) Assim, ao iniciar o programa, as leituras do teclado (scanf ) deverão ler os dados no formato a seguir O exemplo acima ilustra os dados que o programa deve esperar ler. A primeira linha diz quantos pontos serão informados. As seguintes informam a localização de cada ponto, onde o primeiro valor é a identificação do celular (int) e os outros dois são as coordenadas X e Y respectivamente (float). No caso da Figura 1, a entrada seria assim: IMPORTANTE: O programa NÃO deve imprimir frases desnecessárias como: Digite o numero de celulares:. Isso atrapalharia a correção automática e consequentemente a nota de vocês... Saída O programa deverá imprimir (printf ) a seqüência de distribuição das propagandas. Assim como a entrada, a saída também deve seguir um formato rigoroso. Deve ser impresso na tela um identificador por linha, na ordem da seqüência de distribuição. No caso dos pontos, a saida seria assim:

4 1.. Exemplo Completo Resumindo, ao executarmos o exemplo dos três pontos, a ÚNICA coisa a aparecer no terminal é o seguinte:./tp Nesse caso, a primeira linha é a execução do programa. As 4 seguintes são os dados que o usuário digitou no teclado e fazem parte da Entrada. As últimas fazem parte da Saída, e são os dados que a aplicação imprime na tela, informando o caminho escolhido. 4 Como Entregar A recepção dos trabalhos também será automatizada. Por conta disso o padrão de envio deve ser rigorosamente seguido. Data de Entrega: O trabalho deverá ser entregue até às :59 horas do dia 16/05/008 (sexta-feira). Forma de Entrega: Para entregar, os alunos deverão salvar o programa C com o nome: trab1.c. Siga os seguintes passos para submeter o trabalho: 1. abra o terminal;. vá ao diretório onde o arquivo foi salvo;. digite o comando tar -zcf trab1.tar.gz trab1.c. Caso o comando não funcione, tente outra máquina. Não envie o arquivo sem estar compactado; 4. enviem o arquivo gerado para o meu , seguindo o formato: destinatário: santos@inf.ufes.br assunto: pd:trab1:aluno1:aluno conteúdo: o conteúdo não será observado. anexo: trab1.tar.gz 5. Após o envio do trabalho você receberá uma confirmação de recebimento do trabalho. Caso isso ocorra, reenvie o seu trabalho para o mesmo . 4

5 Como exemplo de um de submissão: Para: De: Assunto: Anexo: ATENÇÃO: Jo~ao da Silva pd:trab1:joao Silva:Maria Sousa trab1.tar.gz O recebimento dos trabalhos é automatizado. Siga as instruções à risca pois algum erro na submissão pode inviabilizar a entrega do seu trabalho. Não deixe para enviar seu trabalho nos momentos finais de seu prazo. É comum a ocorrência de problemas em virtude de erros na submissão. Logo, enviem com algumas horas de antecedência para que haja tempo hábil para eventuais correções. No assunto, a disciplina (pd) e a identificação do trabalho (trab1) devem ser escritos todos em letras minúsculas. NÃO escreva o seu nome com caracteres estendidos (ã, ç, é, etc). NÃO utilize contas de do HOTMAIL ou TERRA, pois as mensagens enviadas por esses servidores não seguem o padrão normal. Assim, o programa de recebimento automático não consegue receber o seu . Apenas um mail por trabalho deve ser enviado (isto é, não há necessidade de cada componente do grupo enviar). 5 Avaliação Os trabalhos serão submetidos a uma série de testes a fim de avaliar sua corretude. A maior parte dos testes será executada automaticamente, por conta disso é EXTREMAMENTE importante que o trabalho siga a interface especificada na seção anterior. Critérios de avaliação: Em caso de detecção de plágio (parcial ou integral), todos os envolvidos recebem nota ZERO. Em outras palavras, tanto os alunos que copiaram quanto o que deixou copiar recebem ZERO. Enviem o trabalho no prazo especificado e no formato especificado. Trabalhos recebidos fora do prazo ou em formato inadequado recebem nota ZERO. Trabalho que não compila recebe nota ZERO. Não adianta nem submeter. Os trabalhos serão compilados e verificados usando o compilador gcc no sistema operacional Linux. Caso haja algum erro neste documento, serão divulgadas erratas. Portanto, fique atento às observações do professor durante as aulas e aos avisos na página do curso. Have Fun!!! 5