Огляд

Traveling Salesman Problem Solver — це навчальний desktop-застосунок для розв’язання та візуалізації задачі комівояжера (Traveling Salesman Problem, TSP).

Програма поєднує алгоритми оптимізації, матричне введення даних, графічну візуалізацію маршруту та текстовий пояснювальний вивід у межах автономного Windows-застосунку.

Проект створювався як навчальна та демонстраційна утиліта з акцентом на візуалізацію алгоритмів, перевірку даних та зрозумілість процесу розв’язання.

Контекст

Метою проекту було створення desktop-застосунку, здатного:

• розв’язувати задачі комівояжера;
• перевіряти коректність матриць відстаней;
• візуалізувати побудований маршрут;
• демонструвати алгоритми оптимізації;
• формувати зрозумілі навчальні пояснення процесу обчислень.

Застосунок орієнтувався на курсові, демонстраційні та навчальні сценарії, пов’язані з оптимізацією та алгоритмами на графах.

Відповідальність

У межах проекту були реалізовані:

• архітектура застосунку;
• алгоритми розв’язання TSP;
• графічний інтерфейс;
• обробка матриць;
• система валідації;
• візуалізація маршруту;
• форматований навчальний вивід;
• проектування workflow оптимізації.

Рішення

Рішення реалізоване як WPF desktop-застосунок на .NET 8 із використанням стандартних бібліотек платформи.

Програма дозволяє:

• генерувати та редагувати матриці відстаней;
• обирати стартове місто;
• обчислювати оптимізовані маршрути;
• візуалізувати побудований шлях;
• переглядати покроковий журнал роботи алгоритму.

Система підтримує:

• повний перебір для невеликих наборів даних;
• евристичний алгоритм найближчого сусіда для більших задач.

Інтерфейс був спроектований так, щоб залишатися навчальним та візуально зрозумілим при роботі з алгоритмами оптимізації.

Технічні деталі

Стек

• C#
• .NET 8
• WPF
• System.Data

Архітектура

У проекті розділено:

• парсинг та перевірку матриць;
• алгоритми оптимізації;
• візуалізацію маршруту;
• форматування результатів;
• GUI-логіку.

Для ізоляції обчислювальної логіки використовуються окремі моделі:

• опису задачі;
• представлення результату;
• solver-компонента.

Функціональність

Реалізовано:

• редаговані матриці відстаней;
• генерацію симетричних demo-матриць;
• перевірку коректності матриці;
• brute-force розв’язання для малих наборів;
• евристичне nearest-neighbor розв’язання для більших наборів;
• обчислення довжини маршруту;
• покрокові журнали алгоритму;
• кругову візуалізацію маршруту через Canvas.

Візуальний шар допомагає користувачу зрозуміти побудований маршрут та поведінку алгоритму.

Виклики

Основними викликами були:

• баланс між складністю алгоритмів та швидкодією desktop-застосунку;
• безпечна перевірка великих матриць;
• візуалізація маршрутів у легковаговому навчальному інтерфейсі;
• зрозуміле розділення точного та евристичного підходів;
• підтримка читабельності UI при одночасному відображенні журналу та графічного результату.

Результат

У результаті було створено застосунок, який демонструє:

• структуровану WPF-архітектуру;
• реалізацію алгоритмів оптимізації та роботи з графами;
• обробку матричних даних;
• графічну візуалізацію маршрутів;
• навчальне представлення алгоритмів;
• розділення обчислювальної логіки та UI-компонентів.

Проект також став прикладом поєднання алгоритмів оптимізації, візуалізації та desktop GUI-розробки на .NET.

Медіа

Галерея містить:

• приклади введення матриць;
• попередній перегляд візуалізації маршруту;
• результати роботи алгоритмів та журнали обчислень.

Примітки

• Навчальний/демонстраційний проект.
• Україномовний інтерфейс.
• Використовує brute-force та евристичні алгоритми залежно від розміру задачі.
• Реалізовано без сторонніх залежностей.