func.py

import random
from random import sample
from random import randint

# ================================================================================
#                                 Solução
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def info_from_file (FILE):
    
    list = []

    with open (FILE) as file:
        for line in file:
            int_list = [int (i) for i in line.split(" ")]
            list.append(int_list)
            
    return list


def init_solution (qnt_maquina, qnt_tarefa):

    solution_list = [sample (range(1, qnt_tarefa + 1), qnt_tarefa)
                     for i in range (qnt_maquina)];

    return solution_list



# ================================================================================
#                                Função objetivo
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def makespan (instancia, solucao):
    
    nM = len(instancia)
    tempo = [0] * nM
    
    for t in solucao:
        for m in range (nM):
            if tempo[m] < tempo[m-1] and m != 0:
                tempo[m] = tempo[m-1] 
            tempo[m] += instancia[m][t-1]
            
    return tempo[nM-1]



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#                                     Seleção
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def classifica (instancia, solucao):

    # retorna toda a população (solução) com os tempos
    
    lista_selecao = []

    for i in solucao:
        
        t = makespan (instancia, i)
        lista_selecao.append ([t,i])
        
    return lista_selecao



def seleciona_melhores (lista_para_selecao):

    # ordena lista ordem crescente
    lista_para_selecao = sorted (lista_para_selecao, key=lambda item: item[0])

    # retorna os 50 melhores (50 escolha pessoal)
    return lista_para_selecao[:50]
    
    


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#                                Crossover 
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def melhores_50_elementos_sem_os_tempos (melhores_50_elementos):

    # retorna a lista dos 50 mehores mas SEM os tempos 
    
    lista = []

    for i in melhores_50_elementos:
        lista.append (i[1])
    
    return lista



def remove_duplicados (lista):

    lista_repetidos = []
    lista_repetidos_indice = []
    tamanho = len (lista)

    # procura na lista original se existe valores repetidos, se encontrar, salva esses valores com os seus respectivos indices
    for i in range (tamanho):   
        for j in range (tamanho):
            if lista[i] == lista[j] and i != j and lista[i] not in lista_repetidos:
                lista_repetidos.append (lista[i])
                lista_repetidos_indice.append (i)


    # substitui os valores repetidos por valores que não estavam na lista original
    contador_repetidos_indice = 0
    
    for i in range (tamanho):
        if i + 1 not in lista:
            lista[contador_repetidos_indice] = i + 1
            contador_repetidos_indice += 1
    
    return lista
            


def recombinacao (melhores_50_elementos):
    
    # faz uma recombinação com os 50 melhores elementos
    filho = []
    linha = 1
    
    pais = melhores_50_elementos_sem_os_tempos (melhores_50_elementos)
    tamanho = len(pais)
    
    for i in range (tamanho):

        tmp = pais[i][:(int(len (pais[0])/2))] + pais[linha][(int(len (pais[0])/2)):len (pais[0])] 
        filho.append (remove_duplicados (tmp))

        if linha < tamanho - 1:
            linha = linha + 1

            
    return filho

    

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#                                 Mutação
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def mutacao (novas_solucoes, melhores_50_elementos, tamanho_linha):

    vai_sofrer_mutacao = 0
    indice_troca1 = 0
    indice_troca2 = 0

    # faz a mutação das recombinações. Com 10% de chances para cada elemento
    
    for i in range (len(novas_solucoes)):
        
        vai_sofrer_mutacao = randint(0, 10)

        if vai_sofrer_mutacao == 5:

            indice_troca1 = randint(0, tamanho_linha - 1)
            indice_troca2 = randint(0, tamanho_linha - 1)

            tmp = novas_solucoes[i][indice_troca1]
            novas_solucoes[i][indice_troca1] = novas_solucoes[i][indice_troca2]
            novas_solucoes[i][indice_troca2] = tmp

            
    # faz a mutação dos 20 melhores pais

    mutacoes = []
    
    for i in range (50):

        if i > 30: break
        
        vai_sofrer_mutacao = randint(0, 10)

        indice_troca1 = randint(0, tamanho_linha - 1)
        indice_troca2 = randint(0, tamanho_linha - 1)

        mutacoes.append (melhores_50_elementos[i])
            
        tmp = mutacoes[-1][indice_troca1] # pega sempre o útimo
        mutacoes[-1][indice_troca1] = mutacoes[-1][indice_troca2]
        mutacoes[-1][indice_troca2] = tmp

    
    return novas_solucoes + melhores_50_elementos[:(50 - len(mutacoes))]