LabWork01: done?

main.py

@@ -0,0 +1,185 @@
+import numpy as np
+import tkinter as tk
+from tkinter import messagebox
+from typing import List, Tuple
+
+
+class TransportProblemApp:
+    def __init__(self, root: tk.Tk) -> None:
+        """
+        Инициализация приложения.
+        
+        :param root: Основное окно приложения (Tkinter).
+        """
+        self.root: tk.Tk = root
+        self.root.title("Транспортная задача")
+
+        self.suppliers: int = 3
+        self.consumers: int = 3
+
+        self.setup_ui()
+
+    def setup_ui(self) -> None:
+        """
+        Создание интерфейса приложения, включая поля для ввода данных и кнопки.
+        """
+        self.frame_controls: tk.Frame = tk.Frame(self.root)
+        self.frame_controls.pack(pady=10)
+
+        tk.Label(self.frame_controls, text="Количество поставщиков:").grid(row=0, column=0)
+        self.entry_suppliers: tk.Entry = tk.Entry(self.frame_controls, width=5)
+        self.entry_suppliers.insert(0, str(self.suppliers))
+        self.entry_suppliers.grid(row=0, column=1)
+
+        tk.Label(self.frame_controls, text="Количество потребителей:").grid(row=0, column=2)
+        self.entry_consumers: tk.Entry = tk.Entry(self.frame_controls, width=5)
+        self.entry_consumers.insert(0, str(self.consumers))
+        self.entry_consumers.grid(row=0, column=3)
+
+        tk.Button(self.frame_controls, text="Применить", command=self.update_table).grid(row=0, column=4, padx=10)
+
+        self.frame_table: tk.Frame = tk.Frame(self.root)
+        self.frame_table.pack(pady=10)
+        self.update_table()
+
+        self.frame_buttons: tk.Frame = tk.Frame(self.root)
+        self.frame_buttons.pack(pady=10)
+
+        tk.Button(self.frame_buttons, text="Рассчитать", command=self.solve).pack()
+
+    def update_table(self) -> None:
+        """
+        Обновление таблицы для ввода данных о поставщиках, потребителях, запасах и потребностях.
+        """
+        self.suppliers = int(self.entry_suppliers.get())
+        self.consumers = int(self.entry_consumers.get())
+
+        for widget in self.frame_table.winfo_children():
+            widget.destroy()
+
+        self.entries_costs: List[List[tk.Entry]] = []
+        self.entries_supplies: List[tk.Entry] = []
+        self.entries_demands: List[tk.Entry] = []
+
+        # Заголовок "Пункт назначения"
+        tk.Label(self.frame_table, text="Пункт назначения").grid(row=0, column=1, columnspan=self.consumers)
+        tk.Label(self.frame_table, text="Пункт отправления").grid(row=1, column=0)
+        for j in range(self.consumers):
+            tk.Label(self.frame_table, text=f"B{j+1}").grid(row=1, column=j+1)
+        tk.Label(self.frame_table, text="Запас груза").grid(row=1, column=self.consumers+1)
+
+        # Данные для поставщиков
+        for i in range(self.suppliers):
+            tk.Label(self.frame_table, text=f"A{i+1}").grid(row=i+2, column=0)
+            row_entries: List[tk.Entry] = []
+            for j in range(self.consumers):
+                entry: tk.Entry = tk.Entry(self.frame_table, width=5)
+                entry.grid(row=i+2, column=j+1)
+                row_entries.append(entry)
+            self.entries_costs.append(row_entries)
+
+            entry_supply: tk.Entry = tk.Entry(self.frame_table, width=5)
+            entry_supply.grid(row=i+2, column=self.consumers+1)
+            self.entries_supplies.append(entry_supply)
+
+        # Данные для потребителей
+        tk.Label(self.frame_table, text="Потребность в грузе").grid(row=self.suppliers+2, column=0)
+        for j in range(self.consumers):
+            entry_demand: tk.Entry = tk.Entry(self.frame_table, width=5)
+            entry_demand.grid(row=self.suppliers+2, column=j+1)
+            self.entries_demands.append(entry_demand)
+
+    def solve(self) -> None:
+        """
+        Решение транспортной задачи методом минимальных элементов.
+        Вычисляет и отображает результаты.
+        """
+        try:
+            supplies: np.ndarray = np.array([int(entry.get()) for entry in self.entries_supplies])
+            demands: np.ndarray = np.array([int(entry.get()) for entry in self.entries_demands])
+            costs: np.ndarray = np.array([[int(entry.get()) for entry in row] for row in self.entries_costs], dtype=float)
+
+            if supplies.sum() != demands.sum():
+                messagebox.showerror("Ошибка", "Сумма запасов должна равняться сумме потребностей.")
+                return
+
+            # Создание копии массива для расчета итоговой стоимости
+            original_costs: np.ndarray = costs.copy()
+
+            allocation: np.ndarray = self.minimum_cost_method(supplies, demands, costs)
+            total_cost, abs_errors = self.calculate_results(allocation, original_costs)
+
+            self.show_results(allocation, total_cost, abs_errors)
+
+        except ValueError:
+            messagebox.showerror("Ошибка", "Все значения должны быть целыми числами.")
+
+    def minimum_cost_method(self, supplies: np.ndarray, demands: np.ndarray, costs: np.ndarray) -> np.ndarray:
+        """
+        Метод минимальных элементов для решения транспортной задачи.
+        
+        :param supplies: Запасы для поставщиков.
+        :param demands: Потребности для потребителей.
+        :param costs: Стоимость перевозки между поставщиками и потребителями.
+        :return: Распределение грузов между поставщиками и потребителями.
+        """
+        allocation: np.ndarray = np.zeros_like(costs)
+
+        while supplies.sum() > 0 and demands.sum() > 0:
+            min_index: Tuple[int, int] = np.unravel_index(np.argmin(costs, axis=None), costs.shape)  # type: ignore
+            i, j = min_index
+
+            qty: int = min(supplies[i], demands[j])
+            allocation[i, j] = qty
+
+            supplies[i] -= qty
+            demands[j] -= qty
+
+            costs[i, j] = np.inf  # Исключить обработанную клетку
+
+        return allocation
+
+    def calculate_results(self, allocation: np.ndarray, costs: np.ndarray) -> Tuple[float, np.ndarray]:
+        """
+        Подсчет общей стоимости перевозок и абсолютных погрешностей для решения задачи.
+        
+        :param allocation: Распределение грузов между поставщиками и потребителями.
+        :param costs: Стоимость перевозки между поставщиками и потребителями.
+        :return: Общая стоимость перевозок и массив абсолютных погрешностей.
+        """
+        # Замена np.inf на 0 для расчётов
+        costs_no_inf: np.ndarray = np.where(costs == np.inf, 0, costs)
+        total_cost: float = np.sum(allocation * costs_no_inf)
+        abs_errors: np.ndarray = allocation * 0.05  # 5% допустимая погрешность
+        return total_cost, abs_errors
+
+    def show_results(self, allocation: np.ndarray, total_cost: float, abs_errors: np.ndarray) -> None:
+        """
+        Отображение результатов решения задачи.
+        
+        :param allocation: Распределение грузов между поставщиками и потребителями.
+        :param total_cost: Общая стоимость перевозок.
+        :param abs_errors: Абсолютные погрешности для каждого элемента распределения.
+        """
+        results_window: tk.Toplevel = tk.Toplevel(self.root)
+        results_window.title("Результаты")
+
+        tk.Label(results_window, text="Распределение грузов:").pack(pady=5)
+        allocation_text: tk.Text = tk.Text(results_window, height=10, width=50)
+        allocation_text.insert(tk.END, str(allocation))
+        allocation_text.config(state=tk.DISABLED)
+        allocation_text.pack()
+
+        tk.Label(results_window, text=f"Общая стоимость перевозок: {total_cost}").pack(pady=5)
+
+        tk.Label(results_window, text="Абсолютные погрешности:").pack(pady=5)
+        errors_text: tk.Text = tk.Text(results_window, height=10, width=50)
+        errors_text.insert(tk.END, str(abs_errors))
+        errors_text.config(state=tk.DISABLED)
+        errors_text.pack()
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    root: tk.Tk = tk.Tk()
+    app: TransportProblemApp = TransportProblemApp(root)
+    root.mainloop()