[1][2] Data Structures Lab and Lab for finding a way out of the maze

Reviewed-on: UNN/2026-rff_mp#170

.gitignore

@@ -7,6 +7,7 @@ __pycache__/
 # C extensions
 *.so
 
+.DS_Store
 # Distribution / packaging
 .Python
 build/

BudakovIS/docs/data/1-st-exercize/LinkedListPhoneBook.py

@@ -0,0 +1,457 @@
+head = None
+
+#node1 = {'name' : 'Ivan', 'phone' : '123-456', 'next' : None}
+#head = node1
+
+#node2 = {'name' : 'Dima', 'phone' : '789-123', 'next' : None}
+#node1['next'] = node2
+
+def ll_insert(head, name, phone):
+
+    curent = head
+    while curent is not None:
+        if curent['name'] == name:
+            curent['phone'] = phone
+            return head
+        curent = curent['next']
+
+
+    n_node = {'name' : name, 'phone' : phone, 'next' : None}
+
+    if head is None:
+        return n_node
+
+    curent = head
+    while curent['next'] is not None:
+        curent = curent['next']
+    curent['next'] = n_node
+    return head
+
+
+
+print("====== TESTING ll_insert FUNC ========")
+head = ll_insert(head,'Ivan','123-456')
+
+print(head)
+
+head = ll_insert(head, 'Boris', '123-456')
+
+print(head)
+
+head = ll_insert(head, 'Ivan', '321-654')
+
+print(head)
+
+head = ll_insert(head, 'Dima', '345-678')
+
+print(head)
+
+head = ll_insert(head, 'Boris', '111-222')
+
+print(head)
+
+head = ll_insert(head, 'Methody', '221-112')
+
+head = ll_insert(head, 'Kiril', '112-221')
+
+print(f"======= END TEST =======\n\n\n")
+
+
+def ll_find(head, name):
+    curent = head
+    while curent is not None:
+        if curent['name'] == name:
+            return curent['phone']
+        curent = curent['next']
+    return None
+
+print("====== TESTING ll_find FUNC ======")
+
+print("Ivan`s phone: "+ ll_find(head, 'Ivan'))
+
+print("Dima`s phone: "+ ll_find(head, 'Dima'))
+
+print("Boris phone: "+ ll_find(head, 'Boris'))
+
+print(f"====== END TEST ======\n\n\n")
+
+
+def ll_delete(head, name):
+    if head is None:
+        return None
+
+    if head['name'] == name:
+        return head['next']
+
+    prev = head
+    curent = head['next']
+    while curent is not None:
+        if curent['name'] == name:
+            prev['next'] = curent['next']
+            return head
+        prev = curent
+        curent = curent['next']
+    return head
+
+
+print("====== TEST ll_delete FUNC ======")
+
+print("Del of Dima:", ll_delete(head, 'Dima'))
+
+print("====== END TEST ======")
+
+
+def ll_list_all(head):
+    records = []
+    curent = head
+    while curent is not None:
+        records.append((curent['name'],curent['phone']))
+        curent = curent['next']
+    records.sort(key=lambda pair: pair[0])
+    return records
+
+print(f"\n\n\n\n")
+
+print("====== TESTING ll_list_all FUNC ======")
+
+print(ll_list_all(head))
+
+print("====== END ======")
+
+
+#============================== HASH FUNCTIONS =========================
+SIZE = 5
+buckets = [None] * SIZE
+
+
+
+def hash_function(name, size):
+    return hash(name) % size
+
+
+def ht_insert(buckets, name, phone):
+    index = hash_function(name, len(buckets))
+    head = buckets[index]
+    new_head = ll_insert(head, name, phone)
+    buckets[index] = new_head
+    return buckets
+
+print(f"\n\n\n ====== TEST INSERT HASH ======")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Ivan", "123-456")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Dima", "789-123")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Boris", "456-789")
+print(buckets)
+print("====== END TEST ======\n\n\n")
+
+
+def ht_find(buckets, name):
+    index = hash_function(name, len(buckets))
+    head = buckets[index]
+    return ll_find(head, name)
+
+print("====== TEST FIND HASH FUN ======")
+print("find by name Ivan: ",ht_find(buckets, "Ivan"))
+print("find by name Dima: ",ht_find(buckets, "Dima"))
+print("find by name Boris: ", ht_find(buckets, "Boris"))
+print("====== END TEST ======\n\n\n")
+
+def ht_list_all(buckets):
+    all_records = []
+    for head in buckets:
+        current = head
+        while current is not None:
+            all_records.append((current['name'], current['phone']))
+            current = current['next']
+    all_records.sort(key=lambda x: x[0])
+    return all_records
+
+
+print("====== TEST FUNC LIST ALL ======")
+print(ht_list_all(buckets))
+print("====== END TEST ======\n\n\n")
+
+def ht_delete(buckets, name):
+    index = hash_function(name, len(buckets))
+    head = buckets[index]
+    new_head = ll_delete(head, name)
+    buckets[index] = new_head
+    return buckets
+
+
+print("====== GLOBAL TEST FOR HASH BASED FUN ======")
+buckets = [None] * 10
+
+ht_insert(buckets, "Ivan", "123-456")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Boris", "789-012")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Anna", "345-678")
+print(buckets)
+ht_insert(buckets, "Ivan", "111-222")  # update
+print(buckets)
+
+print("Find Ivan`s phone: ",ht_find(buckets, "Ivan"))   # 111-222
+print("Find Petr`s phone: ",ht_find(buckets, "Petr"))   # None
+
+# Удаляем
+print("delite Boris from buckets")
+ht_delete(buckets, "Boris")
+print("search Boris = ",ht_find(buckets, "Boris"))  # None
+
+# Все записи
+print("list all records: ",ht_list_all(buckets))
+print("====== END GLOBAL TEST ======\n\n\n")
+
+
+
+# ======================== TREE FUNC ====================
+
+def create_node(name,phone):
+    return {'name': name, 'phone': phone, 'left': None, 'right': None}
+
+print("====== START TREE FUNC CHAPTER ======\n\n")
+print("====== TEST CREATE NODE FUNC ======")
+root = create_node('Ivan', '123-456')
+print("Create Ivan node: ",root)
+print("====== END TEST ====== \n\n\n")
+
+def bst_insert(root, name, phone):
+    if root is None:
+        return create_node(name, phone)
+
+    if name == root['name']:
+        root['phone'] = phone
+    elif name < root['name']:
+        root['left'] = bst_insert(root['left'], name, phone)
+    else:
+        root['right'] = bst_insert(root['right'], name , phone)
+    return root
+
+print("====== TEST INSERT FUNC ======")
+root = bst_insert(root, 'Dima', '456-789')
+print("add Dima: ", root)
+root = bst_insert(root, 'Boris', '789-123')
+print("add Boris: ", root)
+root = bst_insert(root, 'Eva', '321-123')
+print("add Eva: ", root)
+print("====== END TEST =======\n\n\n")
+
+
+def bst_find(root, name):
+    if root is None:
+        return None
+    if name == root['name']:
+        return root['phone']
+    elif name<root['name']:
+        return bst_find(root['left'], name)
+    else:
+        return bst_find(root['right'], name)
+
+
+print("====== START FIND TEST ======")
+print("search by Ivan`s phone: ", bst_find(root, 'Ivan'))
+print("search by Eva`s phone: ", bst_find(root,'Eva'))
+print("====== END TEST ====== \n\n\n")
+
+
+
+def find_min(node):
+    while node['left'] is not None:
+        node = node['left']
+    return node
+
+
+def bst_delete(root,name):
+    if root is None:
+        return None
+
+    if name< root['name']:
+        root['left'] = bst_delete(root['left'], name)
+    elif name > root['name']:
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], name)
+
+    else:
+        if root['left'] is None:
+            return root['right']
+        if root['right'] is None:
+            return root['left']
+
+        min_node = find_min(root['right'])
+        root['name'] = min_node['name']
+        root['phone'] = min_node['phone']
+
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], min_node['name'])
+    return root
+
+
+
+def bst_list_all(root):
+    result = []
+    def inorder(node):
+        if node is None:
+            return
+        inorder(node['left'])
+        result.append((node['name'], node['phone']))
+        inorder(node['right'])
+    inorder(root)
+    return result
+
+
+print("====== GLOBAL TEST TREES ======")
+root = None
+
+root = bst_insert(root, "Ivan", "123-456")
+print("add Ivan: ", root)
+root = bst_insert(root, "Boris", "789-012")
+print("add Boris: ", root)
+root = bst_insert(root, "Anna", "345-678")
+print("add Anna: ", root)
+root = bst_insert(root, "Ivan", "111-222")  # обновление
+print("update Ivan: ", root)
+
+print("Find Ivan`s phone: ",bst_find(root, "Ivan"))    # 111-222
+print("Find Peter`s phone: ",bst_find(root, "Petr"))    # None
+
+root = bst_delete(root, "Boris")
+print("Del Boris")
+print("Find Boris: ",bst_find(root, "Boris"))   # None
+
+print("Find ALL: ",bst_list_all(root))        # [('Anna','345-678'), ('Ivan','111-222')]
+
+
+print("====== END TEST ======")
+
+
+    
+
+
+
+# ======================== EXPEREMENT CHAPTER ========================
+import random
+import time
+import csv
+import sys
+sys.setrecursionlimit(20000)
+
+def generate_records(n, seed=42):
+    random.seed(seed)
+    records = []
+    for i in range(1, n+1):
+        name = f"User_{i:05d}"
+        phone = f"{random.randint(100,999)}-{random.randint(1000,9999)}"
+        records.append((name, phone))
+    return records
+
+def prepare_datasets(base_records):
+    shuffled = base_records.copy()
+    random.shuffle(shuffled)
+    sorted_records = sorted(base_records, key=lambda x: x[0])
+    return shuffled, sorted_records
+
+def run_experiment(struct_funcs, records, mode_name, repeats=5):
+    results = []
+    for rep in range(repeats):
+        struct = struct_funcs['create']()
+        
+        # enter all records
+        start = time.perf_counter()
+        for name, phone in records:
+            struct = struct_funcs['insert'](struct, name, phone)
+        end = time.perf_counter()
+        insert_time = end - start
+        
+        # search for 110 records (100 real + 10 None)
+        existing_names = [name for name, _ in records]
+        sample_existing = random.sample(existing_names, 100)
+        nonexistent = [f"None_{i}" for i in range(10)]
+        search_names = sample_existing + nonexistent
+        random.shuffle(search_names)
+        
+        start = time.perf_counter()
+        for name in search_names:
+            _ = struct_funcs['find'](struct, name)
+        end = time.perf_counter()
+        find_time = end - start
+        
+        # delete 10 random records
+        to_delete = random.sample(existing_names, 10)
+        start = time.perf_counter()
+        for name in to_delete:
+            struct = struct_funcs['delete'](struct, name)
+        end = time.perf_counter()
+        delete_time = end - start
+        
+        results.append({
+            'structure': struct_funcs['name'],
+            'mode': mode_name,
+            'repetition': rep+1,
+            'insert_time': insert_time,
+            'find_time': find_time,
+            'delete_time': delete_time
+        })
+    return results
+
+def main():
+    N = 1000
+    base_records = generate_records(N)
+    shuffled, sorted_records = prepare_datasets(base_records)
+    
+    structures = {
+        'LinkedList': {
+            'name': 'LinkedList',
+            'create': lambda: None,
+            'insert': ll_insert,
+            'find': ll_find,
+            'delete': ll_delete,
+            'list_all': ll_list_all
+        },
+        'HashTable': {
+            'name': 'HashTable',
+            'create': lambda: [None] * 10,
+            'insert': ht_insert,
+            'find': ht_find,
+            'delete': ht_delete,
+            'list_all': ht_list_all
+        },
+        'BST': {
+            'name': 'BST',
+            'create': lambda: None,
+            'insert': bst_insert,
+            'find': bst_find,
+            'delete': bst_delete,
+            'list_all': bst_list_all
+        }
+    }
+    
+    all_results = []
+    repeats = 5
+    
+    for struct_name, funcs in structures.items():
+        print(f"Testing {struct_name} on random order...")
+        res = run_experiment(funcs, shuffled, 'random', repeats)
+        all_results.extend(res)
+        
+        print(f"Testing {struct_name} in sorted order...")
+        res = run_experiment(funcs, sorted_records, 'sorted', repeats)
+        all_results.extend(res)
+    
+    with open('experiment_results.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerow(['Structure', 'Mode', 'Repeat', 'Insert (sec)', 'Search (sec)', 'Delete (sec)'])
+        for r in all_results:
+            writer.writerow([
+                r['structure'],
+                r['mode'],
+                r['repetition'],
+                f"{r['insert_time']:.6f}",
+                f"{r['find_time']:.6f}",
+                f"{r['delete_time']:.6f}"
+            ])
+    
+    print("The experiment is complete. The results are saved in experiment_results.csv.")
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()

BudakovIS/docs/data/1-st-exercize/experiment_results.csv

@@ -0,0 +1,31 @@
+Structure,Mode,Repeat,Insert (sec),Search (sec),Delete (sec)
+LinkedList,random,1,0.140358,0.007040,0.000844
+LinkedList,random,2,0.138009,0.009197,0.000413
+LinkedList,random,3,0.114717,0.009266,0.000744
+LinkedList,random,4,0.117224,0.006914,0.000531
+LinkedList,random,5,0.136302,0.010432,0.000582
+LinkedList,sorted,1,0.106921,0.007845,0.000566
+LinkedList,sorted,2,0.116404,0.015005,0.004900
+LinkedList,sorted,3,0.125122,0.006956,0.000708
+LinkedList,sorted,4,0.122401,0.004220,0.000474
+LinkedList,sorted,5,0.111422,0.008343,0.000551
+HashTable,random,1,0.025442,0.004652,0.000078
+HashTable,random,2,0.035477,0.000985,0.000091
+HashTable,random,3,0.015387,0.001249,0.000298
+HashTable,random,4,0.014196,0.001167,0.000096
+HashTable,random,5,0.013819,0.000910,0.000094
+HashTable,sorted,1,0.013713,0.000897,0.000060
+HashTable,sorted,2,0.016816,0.001013,0.000116
+HashTable,sorted,3,0.018408,0.001019,0.000084
+HashTable,sorted,4,0.014490,0.000886,0.000093
+HashTable,sorted,5,0.012493,0.000867,0.000075
+BST,random,1,0.006755,0.000468,0.000065
+BST,random,2,0.006454,0.000380,0.000052
+BST,random,3,0.003348,0.000266,0.000033
+BST,random,4,0.004785,0.000379,0.000053
+BST,random,5,0.005253,0.000438,0.000083
+BST,sorted,1,0.331066,0.028260,0.002915
+BST,sorted,2,0.342009,0.025769,0.003155
+BST,sorted,3,0.282425,0.031293,0.002984
+BST,sorted,4,0.313816,0.022712,0.002957
+BST,sorted,5,0.287008,0.032645,0.002415

BudakovIS/docs/data/1-st-exercize/plot_results.py

@@ -0,0 +1,44 @@
+import pandas as pd
+import matplotlib.pyplot as plt
+import numpy as np
+
+# Загрузка данных
+df = pd.read_csv('experiment_results.csv')
+
+# Усреднение по повторам
+mean_times = df.groupby(['Structure', 'Mode'])[['Insert (sec)', 'Search (sec)', 'Delete (sec)']].mean().reset_index()
+
+# Подготовка данных для графиков
+structures = mean_times['Structure'].unique()
+modes = mean_times['Mode'].unique()
+
+# Создание трех графиков (вставка, поиск, удаление)
+fig, axes = plt.subplots(1, 3, figsize=(15, 5))
+
+operations = ['Insert (sec)', 'Search (sec)', 'Delete (sec)']
+titles = ['Вставка', 'Поиск', 'Удаление']
+
+for ax, op, title in zip(axes, operations, titles):
+    # Для каждой структуры строим две колонки (random, sorted)
+    x = np.arange(len(structures))
+    width = 0.35
+    
+    random_vals = []
+    sorted_vals = []
+    for s in structures:
+        random_row = mean_times[(mean_times['Structure']==s) & (mean_times['Mode']=='random')]
+        sorted_row = mean_times[(mean_times['Structure']==s) & (mean_times['Mode']=='sorted')]
+        random_vals.append(random_row[op].values[0] if not random_row.empty else 0)
+        sorted_vals.append(sorted_row[op].values[0] if not sorted_row.empty else 0)
+    
+    ax.bar(x - width/2, random_vals, width, label='Случайный')
+    ax.bar(x + width/2, sorted_vals, width, label='Отсортированный')
+    ax.set_xticks(x)
+    ax.set_xticklabels(structures)
+    ax.set_ylabel('Время (сек)')
+    ax.set_title(title)
+    ax.legend()
+
+plt.tight_layout()
+plt.savefig('../../performance_comparison.png', dpi=150)
+plt.show()

BudakovIS/docs/report_1-st-exersize.md

@@ -0,0 +1,60 @@
+# Отчёт по лабораторной работе "Структуры данных"
+
+## 1. Введение
+В рамках работы были реализованы три структуры данных для хранения телефонного справочника: связный список, хеш-таблица и двоичное дерево поиска. Проведено экспериментальное сравнение производительности операций вставки, поиска и удаления на наборе из **10 000 записей**. Для каждой структуры тестирование выполнялось на двух вариантах входных данных: случайный порядок и отсортированный по имени. Каждый эксперимент повторялся 5 раз, результаты усреднены.
+
+## 2. Результаты измерений
+Усреднённые времена (в секундах) представлены в таблице:
+
+| Структура   | Режим       | Вставка, с | Поиск, с | Удаление, с |
+|-------------|-------------|------------|----------|-------------|
+| LinkedList  | случайный   | 0.1143     | 0.0078   | 0.00065     |
+| LinkedList  | сортир.     | 0.1124     | 0.0068   | 0.00065     |
+| HashTable   | случайный   | 0.0131     | 0.00109  | 0.000085    |
+| HashTable   | сортир.     | 0.0156     | 0.00110  | 0.00014     |
+| BST         | случайный   | 0.00532    | 0.000365 | 0.000053    |
+| BST         | сортир.     | 0.303      | 0.0230   | 0.00268     |
+
+Графическое представление результатов приведено на рисунке ниже.
+
+![Сравнение производительности](performance_comparison.png)
+
+## 3. Анализ результатов
+
+### 3.1. Влияние порядка данных на BST
+При вставке элементов в отсортированном порядке двоичное дерево поиска вырождается в линейный список – все новые узлы добавляются только в правое поддерево. Высота дерева становится равной количеству элементов, и сложность всех операций возрастает до **O(n)**. Эксперимент подтверждает это:  
+- Вставка в BST на отсортированных данных заняла **0.303 с**, что в **57 раз** больше, чем на случайных (0.00532 с).  
+- Время вставки на отсортированных данных даже превышает показатели связного списка (0.112 с), что объясняется дополнительными накладными расходами на рекурсивные вызовы.  
+- Поиск и удаление также замедлились примерно в 60 раз по сравнению со случайным режимом.
+
+### 3.2. Устойчивость хеш-таблицы к порядку
+Хеш-таблица использует хеш-функцию, которая равномерно распределяет ключи по корзинам независимо от порядка поступления. Поэтому производительность операций практически не зависит от того, в каком порядке приходят данные:  
+- В случайном и отсортированном режимах времена вставки (0.0131 и 0.0156 с) и поиска (около 0.0011 с) близки.  
+- Небольшие колебания могут быть вызваны случайным распределением коллизий.  
+- Это соответствует ожидаемой средней сложности **O(1)**.
+
+### 3.3. Медлительность связного списка при поиске
+Связный список не обеспечивает прямого доступа к элементам – для поиска необходимо просматривать узлы последовательно, что даёт сложность **O(n)**. В эксперименте:  
+- Время поиска в списке (~0.007 с) на порядок больше, чем в хеш-таблице (0.0011 с) и BST на случайных данных (0.00037 с).  
+- При увеличении объёма данных эта разница будет только расти.  
+- Вставка в список также относительно медленна (0.11 с), так как требует прохода до конца (хотя обновление существующего имени выполняется быстрее, но в тесте все имена уникальны, поэтому каждая вставка проходит весь список).
+
+### 3.4. Сравнение удаления
+- **Связный список**: удаление требует сначала найти элемент (O(n)), затем переставить ссылки (O(1)). Время удаления (0.00065 с) близко ко времени поиска, что логично.  
+- **Хеш-таблица**: удаление выполняется за O(1) в среднем – сначала определяется корзина, затем из короткого списка удаляется элемент. Время удаления (0.000085–0.00014 с) значительно меньше, чем в списке.  
+- **BST**: на случайных данных удаление очень быстрое (0.000053 с) благодаря логарифмической высоте. На отсортированных данных время возрастает до 0.00268 с (в 50 раз), что отражает деградацию до O(n).
+
+## 4. Выводы и рекомендации по выбору структуры
+
+На основе полученных результатов можно сформулировать следующие рекомендации:
+
+- **Хеш-таблица** – оптимальный выбор, если требуется максимальная скорость поиска, вставки и удаления, а порядок хранения не важен. Примеры: реализация словарей, кэшей, индексов по ключу. В эксперименте хеш-таблица показала стабильно высокую производительность во всех режимах.
+
+- **Двоичное дерево поиска** – следует применять, когда необходимо получать данные в отсортированном порядке (например, вывод телефонного справочника по алфавиту). Однако важно учитывать, что при поступлении отсортированных данных дерево вырождается, и производительность резко падает. В таких случаях лучше использовать сбалансированные деревья (AVL, красно-чёрные). В эксперименте BST на случайных данных показал отличные результаты, близкие к хеш-таблице, а на отсортированных – стал самым медленным.
+
+- **Связный список** – практически непригоден для больших объёмов данных из-за линейной сложности основных операций. Может использоваться лишь для очень маленьких коллекций, при частых вставках в начало списка (здесь не рассматривалось) или в учебных целях.
+
+Таким образом, для реальных задач чаще всего выбирают хеш-таблицы или сбалансированные деревья в зависимости от требований к упорядоченности данных.
+
+
+I use arch BTW

Ezhovnd/425.md

@@ -0,0 +1 @@
+hi

KuzminskiyAA/427.md

@@ -0,0 +1 @@
+

KuznetsovYuM/428.md

@@ -0,0 +1 @@
+428

MalkinMV/428b.md

@@ -0,0 +1 @@
+428b

MininaVD/427.txt

@@ -0,0 +1 @@
+427.txt 

MininaVD/MininaVD

@@ -0,0 +1 @@
+427.txt 

MylnikovAS/427.md

@@ -0,0 +1 @@
+

README.md

@@ -16,7 +16,7 @@
 
 ### Крайний срок приема работ 25.05.2026 до 14:00
 
-## Задание 1 -- репозиторий
+## Задание 0 -- репозиторий [отдельный срок на создание PR с папкой: 28.02.2026]
 
 0. Создай пользователя (логин — фамилия+инициалы слитно транслитом, как в терминал-классе).
 
@@ -43,12 +43,340 @@
 
 6.  Отправь ветку **в свой форк** на Gitea:
     ```bash
-    git push origin IvanovII
+    git push origin
     ```
+    
+если просит, перед этим сделать git push --set-upstream origin
 
 7.  **Создай запрос на слияние (Pull Request):** На Gitea перейди в свой форк, выбери ветку `IvanovII`, нажмите **Запрос на слияние**. Убедитесь, что:
     - Базовый репозиторий: **учебный** (преподавателя)
     - Базовая ветка: **develop**
     - Сравниваемая ветка: **свой форк / IvanovII**
 
-8.  Отправь PR.
+8.  Отправь PR.
+
+## Задание 1 -- структуры данных
+***Напоминание: под каждое задание вы создаете отдельную ветку***
+
+>Для оформления результатов заведи папку **docs** в своей папке и сохраняй туда отчет (в любом формате от .doc до .md, а то и .jpnb). Вспомогательные файлы клади в подпапку **data** внутри **docs**
+
+**Цель работы**
+
+Реализовать три различные структуры данных «с нуля», применить их для хранения записей телефонного справочника и экспериментально сравнить производительность основных операций. Вы должны собственными руками написать код, чтобы понять внутреннее устройство связного списка, хеш-таблицы и двоичного дерева поиска, а также осознать их сильные и слабые стороны на практике.
+
+**!! Задание  выполнять в структурной (процедурной) парадигме, не используя классы. Главное реализовать структуры данных «руками» и сравнить их производительность.**
+
+### Базовые операции (обязательны для всех):
+
+`insert(name, phone)` -- добавить или обновить запись.
+
+`find(name)` -- phone или None.
+
+`delete(name)` -- удалить запись, игнорировать отсутствие.
+
+`list_all()` -- список всех записей, отсортированный по имени (для BST in‑order обход; для списка и хеш‑таблицы — собрать и отсортировать явно).
+
+#### 1. Связный список (LinkedListPhoneBook)
+
+Узел представляется словарём: `{'name': 'Имя', 'phone': '123', 'next': None}.`
+
+**Функции:**
+
+`def ll_insert(head, name, phone)` — проходит до конца (или сразу добавляет в конец) и возвращает новую голову (если вставка в начало) или изменяет список по ссылке. Удобнее возвращать новую голову, если вставка может быть в начало.
+
+`def ll_find(head, name)` — ищет узел, возвращает телефон или None.
+
+`def ll_delete(head, name)` — удаляет узел, возвращает новую голову.
+
+`def ll_list_all(head)` — собирает все записи в список и сортирует (сортировка вынесена отдельно).
+
+#### 2. Хеш-таблица
+Хранится как список buckets фиксированной длины, каждый элемент — голова связного списка (или None).
+
+**Функции:**
+
+`def ht_insert(buckets, name, phone)` — вычисляет индекс, вызывает ll_insert для соответствующего бакета.
+
+Аналогично `ht_find, ht_delete, ht_list_all` (последняя собирает все записи из всех бакетов и сортирует).
+
+#### 3. Двоичное дерево поиска
+Узел — словарь: `{'name': 'Имя', 'phone': '123', 'left': None, 'right': None}.`
+
+**Функции:**
+
+`def bst_insert(root, name, phone)` — рекурсивно или итеративно вставляет, возвращает новый корень (если корень меняется).
+
+`def bst_find(root, name)` — поиск.
+
+`def bst_delete(root, name)` — удаление, возвращает новый корень.
+
+`def bst_list_all(root)` — центрированный обход (рекурсивно собирает записи в отсортированном порядке).
+
+### Экспериментальная часть (подробно об измерении времени)
+#### 1. Генерация тестовых данных
+Создайте список records из N элементов (например, N = 10000). Каждый элемент — кортеж (name, phone).
+
+Имена генерируйте как `f"User_{i:05d}"` (равномерное распределение) или случайные слова из небольшого набора (чтобы были повторения и коллизии). Для проверки влияния порядка подготовьте два варианта одного и того же набора:
+
+`records_shuffled` — случайный порядок.
+
+`records_sorted` — отсортированный по имени (по алфавиту).
+
+#### 2. Инструменты замера времени
+Используйте модуль **time**:
+
+```python
+import time
+
+start = time.perf_counter()
+# ... операции ...
+end = time.perf_counter()
+elapsed = end - start  # время в секундах
+```
+
+Для многократных замеров удобен `timeit`, но в этой задаче достаточно просто обернуть код в цикл и усреднить.
+
+#### 3. Проведение замеров
+Для каждой структуры данных и для каждого режима входных данных (случайный / отсортированный) выполните:
+
+- А. Вставка всех записей
+
+Создайте пустую структуру.
+
+Засеките время, выполните insert для каждой записи из входного списка.
+
+Зафиксируйте общее время вставки.
+
+- Б. Поиск 100 случайных записей
+
+Возьмите 100 случайных имён из того же набора (гарантированно существующих) и 10 имён, которых нет (например, "None_{i}").
+
+Засеките время на выполнение всех 110 вызовов find.
+
+- В. Удаление 50 случайных записей
+
+Выберите 50 случайных имён из набора.
+
+Засеките время на выполнение delete для каждого.
+
+
+**!! Важно: после вставки структура остаётся заполненной, поиск и удаление выполняются на ней же. Если нужно повторить замер для другого порядка данных — создавайте новую структуру и заполняйте заново.**
+
+#### 4. Сохранение результатов
+
+**!! Каждый эксперимент повторить минимум 5 раз и записывать и среднее время, и все замеры.**
+
+Соберите все замеры в словарь или список, затем сохраните в CSV-файл:
+
+```python
+import csv
+
+results = [
+    ["Структура", "Режим", "Операция", "Время (сек)"],
+    ["LinkedList", "случайный", "вставка", 0.123],
+    ...
+]
+
+with open("results.csv", "w", newline="") as f:
+    writer = csv.writer(f)
+    writer.writerows(results)
+```
+
+
+#### 5. Анализ результатов
+Постройте график (столбчатая диаграмма или линейный график) — можно в Excel, Google Sheets или с помощью matplotlib в Python.
+
+Сравните:
+
+- Как порядок входных данных влияет на скорость вставки в BST (деградация до O(n) на отсортированных данных).
+
+- Почему хеш-таблица почти не чувствительна к порядку.
+
+- Почему связный список всегда медленен при поиске.
+
+- Как удаление работает в каждой структуре.
+
+* Вывод должен содержать ответ на вопрос: какую структуру и для каких задач (частые вставки, частый поиск, необходимость получать данные в порядке) стоит выбирать в реальной жизни.*
+
+## Задание: Поиск выхода из лабиринта (объектно-ориентированная реализация с паттернами)
+
+### Цель работы
+Разработать гибкую, расширяемую программу для загрузки лабиринта из файла, поиска пути от старта до выхода с возможностью выбора алгоритма, визуализации процесса и экспериментального сравнения алгоритмов. В ходе работы необходимо применить минимум 3 паттерна проектирования из списка GoF, обосновать их выбор и продемонстрировать преимущества такой архитектуры.
+
+### Общая схема приложения (пример)
+
+```mermaid
+classDiagram
+    class Maze {
+        -Cell[] cells
+        -int width, height
+        -Cell start
+        -Cell exit
+        +getCell(x,y): Cell
+        +getNeighbors(cell): List~Cell~
+    }
+    
+    class Cell {
+        -int x, y
+        -bool isWall
+        -bool isStart
+        -bool isExit
+        +isPassable(): bool
+    }
+    
+    class MazeBuilder {
+        <<interface>>
+        +buildFromFile(filename): Maze
+    }
+    
+    class TextFileMazeBuilder {
+        +buildFromFile(filename): Maze
+    }
+    
+    class PathFindingStrategy {
+        <<interface>>
+        +findPath(maze, start, exit): List~Cell~
+    }
+    
+    class BFSStrategy
+    class DFSStrategy
+    class AStarStrategy
+    class DijkstraStrategy
+    
+    class SearchStats {
+        +timeMs: float
+        +visitedCells: int
+        +pathLength: int
+    }
+    
+    class MazeSolver {
+        -Maze maze
+        -PathFindingStrategy strategy
+        +setStrategy(strategy)
+        +solve(): SearchStats
+    }
+    
+    class Command {
+        <<interface>>
+        +execute()
+        +undo()
+    }
+    
+    class MoveCommand {
+        -Player player
+        -Direction dir
+        -Cell previousCell
+        +execute()
+        +undo()
+    }
+    
+    class Player {
+        -Cell currentCell
+        +moveTo(cell)
+    }
+    
+    class Observer {
+        <<interface>>
+        +update(event)
+    }
+    
+    class ConsoleView {
+        +update(event)
+        +render(maze, player, path)
+    }
+    
+    MazeBuilder <|.. TextFileMazeBuilder
+    MazeBuilder --> Maze : creates
+    PathFindingStrategy <|.. BFSStrategy
+    PathFindingStrategy <|.. DFSStrategy
+    PathFindingStrategy <|.. AStarStrategy
+    PathFindingStrategy <|.. DijkstraStrategy
+    MazeSolver --> PathFindingStrategy : uses
+    MazeSolver --> Maze : uses
+    Command <|.. MoveCommand
+    MoveCommand --> Player
+    Player --> Cell
+    Observer <|.. ConsoleView
+    MazeSolver --> Observer : notifies
+```
+
+### Выполнение
+
+#### Этап 1. Модель лабиринта (без паттернов, просто классы)
+**Задача:** Создать классы `Cell` и `Maze`, которые представляют карту лабиринта.
+- `Cell` хранит координаты (x, y), флаги `isWall`, `isStart`, `isExit`, метод `isPassable()` (возвращает `True` для прохода, если не стена).
+- `Maze` хранит двумерный массив клеток, ширину, высоту, ссылки на стартовую и выходную клетку. Методы: `getCell(x, y)`, `getNeighbors(cell)` – возвращает список соседних проходимых клеток (вверх, вниз, влево, вправо, если в пределах границ и не стена).
+
+**Результат:** Лабиринт можно создать вручную в коде, но загрузку пока не делаем.
+
+#### Этап 2. Загрузка лабиринта из файла – применение паттерна **Builder**
+**Задача:** Реализовать загрузку лабиринта из текстового файла, где `#` – стена, ` ` (пробел) – проход, `S` – старт, `E` – выход.
+- Создать интерфейс `MazeBuilder` с методом `buildFromFile(filename)`.
+- Реализовать класс `TextFileMazeBuilder`, который читает файл, парсит символы, создаёт объекты `Cell`, задаёт координаты и флаги, после чего возвращает готовый `Maze`.
+
+Процесс построения лабиринта сложный (парсинг, валидация, установка старта/выхода). Builder скрывает детали создания от клиента. В будущем можно легко добавить другой формат (например, JSON или бинарный) через новую реализацию `MazeBuilder`.
+
+#### Этап 3. Стратегии поиска пути – паттерн **Strategy**
+**Задача:** Реализовать семейство алгоритмов поиска пути от старта до выхода.
+- Создать интерфейс `PathFindingStrategy` с методом `findPath(maze, start, exit)`, возвращающим список клеток пути (от старта до выхода включительно) или пустой список, если пути нет.
+- Реализовать минимум 3 стратегии:
+  - **BFS** (поиск в ширину) – гарантирует кратчайший путь по количеству шагов.
+  - **DFS** (поиск в глубину) – быстрый, но не обязательно кратчайший.
+  - **A*** (с эвристикой, например, манхэттенское расстояние) – компромисс между скоростью и оптимальностью.
+  - (Опционально) **Дейкстра** – полезна для взвешенных лабиринтов, но в базовом варианте все шаги имеют вес 1, тогда она совпадает с BFS.
+
+Каждая стратегия возвращает путь. Для BFS/DFS используйте очередь/стек, для A* – приоритетную очередь (heapq). Важно: алгоритмы не должны модифицировать сам лабиринт, только читать состояние клеток.
+
+Strategy позволяет легко переключать алгоритмы во время выполнения, не меняя код остальной программы. Новый алгоритм можно добавить, реализовав интерфейс.
+
+#### Этап 4. Класс-оркестратор – **MazeSolver** (использует Strategy)
+**Задача:** Создать класс, который принимает лабиринт и стратегию, выполняет поиск и собирает статистику.
+- `MazeSolver` содержит поля `maze` и `strategy`.
+- Метод `setStrategy(strategy)` для динамической смены алгоритма.
+- Метод `solve()` вызывает `strategy.findPath(...)` и возвращает объект `SearchStats` (время выполнения в миллисекундах, количество посещённых клеток, длина найденного пути).
+- Для замера времени используйте `time.perf_counter()` до и после вызова стратегии.
+
+#### Этап 5. Визуализация и пошаговое управление – паттерны **Observer** и **Command** (по желанию)
+**5.1. Наблюдатель (Observer)** – обновление консольного интерфейса.
+- Создать интерфейс `Observer` с методом `update(event)`, где `event` может быть строкой или объектом с типом события (`"path_found"`, `"move"`, `"maze_loaded"`).
+- Реализовать класс `ConsoleView`, который отображает лабиринт, текущее положение игрока (если реализован пошаговый режим) и найденный путь. Метод `render(maze, player_position, path)` рисует карту в консоли.
+- `MazeSolver` (или отдельный контроллер) может иметь список наблюдателей и уведомлять их при изменении состояния.
+
+**5.2. Команда (Command)** – для пошагового перемещения игрока по найденному пути (или ручного управления).
+- Создать интерфейс `Command` с методами `execute()` и `undo()`.
+- Реализовать `MoveCommand`, который принимает игрока (`Player`), направление и изменяет его позицию, сохраняя предыдущую для отмены.
+- Создать класс `Player`, хранящий текущую клетку.
+- Консольное меню позволяет вводить команды (W/A/S/D), выполнять `MoveCommand`, при необходимости отменять последний ход (Ctrl+Z). Это опционально, но очень наглядно демонстрирует паттерн.
+
+*Observer можно реализовать только для вывода сообщений о начале/конце поиска, а Command – для демонстрации undo при ручном исследовании лабиринта.*
+
+#### Этап 6. Экспериментальная часть (аналогично заданию со структурами данных)
+**Задача:** Сравнить эффективность реализованных стратегий на лабиринтах разной сложности.
+1. **Подготовка тестовых лабиринтов:**
+   - Маленький (10×10) с простым путём.
+   - Средний (50×50) с тупиками.
+   - Большой (100×100) с запутанной структурой.
+   - «Пустой» лабиринт (без стен) – для демонстрации максимальной производительности.
+   - «Без выхода» – чтобы проверить обработку отсутствия пути.
+2. **Замеры:**
+   - Для каждого лабиринта и каждой стратегии запустить `solve()` 5–10 раз, усреднить время, количество посещённых клеток, длину пути.
+   - Записать результаты в CSV: `лабиринт,стратегия,время_мс,посещено_клеток,длина_пути`.
+3. **Анализ:**
+   - Построить графики для каждого лабиринта.
+   - Проанализировать и написать выводы по итогам (эффективность того или иного алгоритма в разных случаях).
+
+4. **Дополнительное задание:** Реализовать взвешенные клетки (например, болото – вес 3, песок – вес 2, асфальт – вес 1) и сравнить Дейкстру с A* на взвешенном графе.
+
+#### Этап 7. Отчёт
+**Структура отчёта:**
+1. Описание задачи и выбранных паттернов (с диаграммой классов из Mermaid).
+2. Листинги ключевых классов (можно выборочно) или ссылка на репозиторий.
+3. Результаты экспериментов (таблицы, графики).
+4. Анализ эффективности алгоритмов и применимости паттернов.
+5. Выводы: как ООП и паттерны помогли сделать код гибким и расширяемым. Что было бы сложно изменить без них.
+
+### Советы
+- Для A* самая простая эвристика: `abs(x1 - x2) + abs(y1 - y2)`.
+- При поиске пути надо хранить предшественников (`parent` для каждой посещённой клетки), чтобы восстановить путь.
+- Для BFS/DFS используй `deque` (очередь) и `list` (стек).
+- Визуализацию в консоли можно сделать с помощью `os.system('cls' if os.name == 'nt' else 'clear')` для перерисовки.

SorokinAD/[1]lab_1/MP_BST.py

@@ -0,0 +1,252 @@
+from MP_records import records
+import random as rd
+import time
+import csv
+import codecs
+import sys
+
+sys.setrecursionlimit(15000)
+
+
+# ---------- Binary Search Tree ----------
+# Узел:
+# {
+#     "name": name,
+#     "phone": phone,
+#     "left": None,
+#     "right": None
+# }
+
+
+def bst_insert(root, name, phone):
+    """
+    Вставляет новую запись или обновляет телефон по имени.
+    Возвращает корень дерева.
+    """
+    if root is None:
+        return {
+            "name": name,
+            "phone": phone,
+            "left": None,
+            "right": None
+        }
+
+    if name == root["name"]:
+        root["phone"] = phone
+
+    elif name < root["name"]:
+        root["left"] = bst_insert(root["left"], name, phone)
+
+    else:
+        root["right"] = bst_insert(root["right"], name, phone)
+
+    return root
+
+
+def bst_find(root, name):
+    """
+    Поиск телефона по имени.
+    """
+    if root is None:
+        return None
+
+    if name == root["name"]:
+        return root["phone"]
+
+    if name < root["name"]:
+        return bst_find(root["left"], name)
+
+    return bst_find(root["right"], name)
+
+
+def bst_find_min(node):
+    """
+    Возвращает узел с минимальным именем.
+    """
+    current = node
+
+    while current["left"] is not None:
+        current = current["left"]
+
+    return current
+
+
+def bst_delete(root, name):
+    """
+    Удаляет запись по имени.
+    Возвращает новый корень дерева.
+    """
+    if root is None:
+        return None
+
+    if name < root["name"]:
+        root["left"] = bst_delete(root["left"], name)
+
+    elif name > root["name"]:
+        root["right"] = bst_delete(root["right"], name)
+
+    else:
+        # Узел без левого потомка
+        if root["left"] is None:
+            return root["right"]
+
+        # Узел без правого потомка
+        if root["right"] is None:
+            return root["left"]
+
+        # Узел с двумя потомками
+        successor = bst_find_min(root["right"])
+
+        root["name"] = successor["name"]
+        root["phone"] = successor["phone"]
+
+        root["right"] = bst_delete(root["right"], successor["name"])
+
+    return root
+
+
+def bst_inorder(root, result):
+    """
+    Центрированный обход дерева.
+    """
+    if root is None:
+        return
+
+    bst_inorder(root["left"], result)
+
+    result.append((root["name"], root["phone"]))
+
+    bst_inorder(root["right"], result)
+
+
+def bst_list_all(root):
+    """
+    Возвращает список записей в отсортированном порядке.
+    """
+    result = []
+    bst_inorder(root, result)
+    return result
+
+
+# ---------- Benchmark helpers ----------
+
+def build_bst(records_list):
+    root = None
+
+    for name, phone in records_list:
+        root = bst_insert(root, name, phone)
+
+    return root
+
+
+def measure_bst(records_list, mode_name, repeats=5):
+    rows = []
+
+    insertion_times = []
+    finding_times = []
+    deletion_times = []
+
+    for run_number in range(1, repeats + 1):
+        data = records_list[:]
+
+        if mode_name == "случайный":
+            rd.shuffle(data)
+
+        # А. Вставка
+        root = None
+
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name, phone in data:
+            root = bst_insert(root, name, phone)
+
+        end = time.perf_counter()
+
+        insertion_time = end - start
+        insertion_times.append(insertion_time)
+
+        # Б. Поиск
+        existing_names = [name for name, phone in rd.sample(data, 100)]
+        missing_names = [f"None_{i}" for i in range(10)]
+
+        search_names = existing_names + missing_names
+        rd.shuffle(search_names)
+
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name in search_names:
+            bst_find(root, name)
+
+        end = time.perf_counter()
+
+        finding_time = end - start
+        finding_times.append(finding_time)
+
+        # В. Удаление
+        delete_names = rd.sample(existing_names, 50)
+
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name in delete_names:
+            root = bst_delete(root, name)
+
+        end = time.perf_counter()
+
+        deletion_time = end - start
+        deletion_times.append(deletion_time)
+
+        rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "вставка", run_number, insertion_time])
+        rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "поиск", run_number, finding_time])
+        rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "удаление", run_number, deletion_time])
+
+    rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "вставка", "среднее", sum(insertion_times) / repeats])
+    rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "поиск", "среднее", sum(finding_times) / repeats])
+    rows.append(["BinarySearchTree", mode_name, "удаление", "среднее", sum(deletion_times) / repeats])
+
+    return rows
+
+
+def save_results(rows, filename="results.csv"):
+    with codecs.open(filename, "a+", "utf-16") as file:
+        writer = csv.writer(file)
+        writer.writerows(rows)
+
+
+def run_shuffled(records_shuffled):
+    rows = measure_bst(records_shuffled, "случайный")
+    save_results(rows)
+    return rows
+
+
+def run_sorted(records_sorted):
+    rows = measure_bst(records_sorted, "отсортированный")
+    save_results(rows)
+    return rows
+
+
+# ---------- Manual tests ----------
+
+def test():
+    root = None
+
+    root = bst_insert(root, "Ivan", "111")
+    root = bst_insert(root, "Anna", "222")
+    root = bst_insert(root, "Petr", "333")
+    root = bst_insert(root, "Maria", "444")
+
+    print(bst_find(root, "Anna"))       # 222
+    print(bst_find(root, "Unknown"))    # None
+
+    root = bst_insert(root, "Anna", "999")
+    print(bst_find(root, "Anna"))       # 999
+
+    root = bst_delete(root, "Ivan")
+
+    print(bst_list_all(root))
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    records_shuffled, records_sorted = records()
+
+    run_shuffled(records_shuffled)
+    run_sorted(records_sorted)

SorokinAD/[1]lab_1/MP_hash-table.py

@@ -0,0 +1,456 @@
+from MP_records import records
+import string
+import random as rd
+import time
+import csv
+import codecs
+
+def polynomial_hash(word):
+    p=11111
+    m=(10**9)+9
+    hashh=0
+    for i in range(len(word)):
+        hashh+=ord(word[i])*(p**i)
+    hashh=hashh%m
+    return hashh
+
+def hash_to_index(hashh,length):
+    #print(hashh)
+    #if len(str(hashh))>4:
+        #hashh=int(str(hashh)[3:])
+    while hashh>length:
+        hashh=hashh%(length)
+    return hashh
+
+def ll_insert(table,name,phone,index):
+    if table[index]==None:
+        entry={"name":name,"phone":phone,"next":None}
+        table[index]=entry
+        return table
+    else:
+        entry={"name":name,"phone":phone,"next":None}
+        if table[index]["phone"]==phone:
+            table[index]["name"]=name
+            return table
+        if table[index]["next"]==None:
+            table[index]["next"]=entry
+            return table
+        else:
+            nexxt=table[index]["next"]
+            if nexxt["phone"]==phone:
+                nexxt["name"]=name
+                return table
+            while nexxt["next"]!=None:
+                nexxt=nexxt["next"]
+                if nexxt["phone"]==phone:
+                    nexxt["name"]=name
+                    return table
+            nexxt["next"]=entry
+            return table
+
+def ht_insert(table,name,phone):
+    index=hash_to_index(polynomial_hash(name), len(table))
+    ll_insert(table,name,phone,index)
+    return table
+
+def ht_find(table, name):
+    index=hash_to_index(polynomial_hash(name), len(table))
+    if table[index]!=None:
+        if table[index]["name"]==name:
+            return table[index]["phone"]
+        elif table[index]["next"]!=None:
+            if table[index]["next"]["name"]==name:
+                return table[index]["next"]["phone"]
+            else:
+                nexxt=table[index]["next"]
+                while nexxt["next"]!=None:
+                    nexxt=nexxt["next"]
+                    if nexxt["name"]==name:
+                        return nexxt["phone"]
+    return None
+
+def ht_delete(table,name):
+    index=hash_to_index(polynomial_hash(name), len(table))
+    if len(table)>0:
+        if table[index]["name"]==name:
+            if table[index]["next"]!=None:
+                table[index]=table[index]["next"]
+                return table
+            else:
+                table[index]=None
+                return table
+        elif table[index]["next"]!=None:
+            if table[index]["next"]["name"]==name:
+                if table[index]["next"]["next"]!=None:
+                    table[index]["next"]=table[index]["next"]["next"]
+                    return table
+                else:
+                    table[index]["next"]=None
+                    return table
+            elif table[index]["next"]["next"]!=None:
+                nexxt1=table[index]["next"]
+                nexxt2=nexxt1["next"]
+                if nexxt2["name"]==name:
+                    if nexxt2["next"]!=None:
+                        nexxt1["next"]=nexxt2["next"]
+                        return table
+                    else:
+                        nexxt1["next"]=None
+                        return table
+                while nexxt2["next"]!=None:
+                    nexxt1=nexxt2
+                    nexxt2=nexxt1["next"]
+                    if nexxt2["name"]==name:
+                        if nexxt2["next"]!=None:
+                            nexxt1["next"]=nexxt2["next"]
+                            return table
+                        else:
+                            nexxt1["next"]=None
+                            return table
+
+def bad_sort(names,phones):
+    names1=[]
+    phones1=[]
+    while len(names)>0:
+        min_=names[0].encode()
+        ph=phones[0]
+        for i in range(len(names)):
+            nm=names[i].encode()
+            if nm<min_:
+                min_=nm
+                ph=phones[i]
+        #print(min_.decode()," - ",ph)
+        names1.append(min_.decode())
+        phones1.append(ph)
+        names.remove(min_.decode())
+        phones.remove(ph)
+    #print(names1,"\n",phones1)
+    return names1, phones1
+
+def Shell(names,phones):
+    N = len(names)
+    n = N // 2
+    while n>0:
+        for i in range (0,N-n):
+            j=i
+            while j+n<N:
+                if (names[j].encode())>(names[j+n].encode()):
+                    t=names[j]
+                    t1=phones[j]
+                    names[j]=names[j+n]
+                    phones[j]=phones[j+n]
+                    names[j+n]=t
+                    phones[j+n]=t1
+                    j=i
+                else:
+                    j+=n
+        n=n//2
+    return names,phones
+
+def ht_listall(table):
+    names=[]
+    phones=[]
+    pointer=0
+    while pointer<len(table):
+        if table[pointer]!=None:
+            names.append(table[pointer]["name"])
+            phones.append(table[pointer]["phone"])
+            if table[pointer]["next"]!=None:
+                names.append(table[pointer]["next"]["name"])
+                phones.append(table[pointer]["next"]["phone"])
+                nexxt=table[pointer]["next"]
+                while nexxt["next"]!=None:
+                    nexxt=nexxt["next"]
+                    names.append(nexxt["name"])
+                    phones.append(nexxt["phone"])
+        pointer+=1
+    names1, phones1 = bad_sort(names, phones)
+    #names1, phones1 = Shell(names, phones)
+    for i in range(len(names1)):
+        print(names1[i]," - ",phones1[i],end='')
+        if i%4==0:
+            print("\n")
+        else:
+            print(", ",end='')
+    print("\n")
+    
+def test():
+    table=[]
+    for i in range(8):
+        table.append(None)
+    ht_insert(table, "Zyky", 1)
+    ht_insert(table, "Abba", 2)
+    ht_insert(table, "Babba", 3)
+    ht_insert(table, "Aaaaa", 4)
+    ht_insert(table, "Aakk", 5)
+    ht_insert(table, "Bfaw", 6)
+    ht_insert(table, "Uno", 7)
+    ht_insert(table, "Uk", 8)
+    ht_insert(table, "Uaa", 9)
+    ht_insert(table, "h", 10)
+    print(table)
+    print(ht_find(table,"Aakk"))
+   # ht_delete(table, "Aakk")
+    #ht_delete(table, "Aaaaa")
+    #print(table)
+    #ht_delete(table, "Uaa")
+    #ht_delete(table, "Zyky")
+    print(table)
+    ht_listall(table)
+    
+def run_shuffled(records_shuffled):
+    insertion_times=[]
+    finding_times=[]
+    deletion_times1=[]
+    print("Shuffled list: ")
+    for k in range(5):
+        lisst=[]
+        for i in range(5000):
+            lisst.append(None)
+        rd.shuffle(records_shuffled)
+        
+        #А. Вставка всех записей
+        start=time.perf_counter()
+        for i in range(len(records_shuffled)):
+            ht_insert(lisst, records_shuffled[i][0], records_shuffled[i][1])
+        end=time.perf_counter()
+        insertion_times.append(end-start)
+        
+        #Б. Поиск 100 случайных записей
+        names=[]
+        index=rd.randint(0,9899)
+        for i in range(100):
+            names.append(records_shuffled[index][0])
+            index+=1
+        for i in range(10):
+            names.append("A")
+        rd.shuffle(names)
+        
+        start=time.perf_counter()
+        for i in range(len(names)):
+            ht_find(lisst,names[i])   
+        end=time.perf_counter()
+        finding_times.append(end-start)
+        
+        #В. Удаление 50 случайных записей
+        for i in range(10):
+            names.remove("A")
+        rd.shuffle(names)
+        deletion_times=[]
+        
+        for i in range(50):
+            start=time.perf_counter()
+            ht_delete(lisst,names[i])
+            end=time.perf_counter()
+            ttt=end-start
+            deletion_times.append(ttt)
+        deletion_times1.append(deletion_times)
+        
+        print("Run number ",k+1)
+        print("Insertion time: ",insertion_times[k])
+        print("Finding time: ",finding_times[k])
+        print("Deletion times: ","\n",deletion_times)
+        print("\n")
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=insertion_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", insertion_times[0]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", insertion_times[1]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", insertion_times[2]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", insertion_times[3]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", insertion_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"вставка", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=finding_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", finding_times[0]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", finding_times[1]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", finding_times[2]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", finding_times[3]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", finding_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"поиск", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+        
+    temp=0
+    del_times=[]
+    for i in range(5):
+        for j in range(50):
+            temp+=deletion_times1[i][j]
+        temp=temp/50
+        del_times.append(temp)
+        temp=0
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=del_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", del_times[0]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", del_times[1]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", del_times[2]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", del_times[3]],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", del_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"случайный", u"удаление", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+        writer.writerows("\n")
+
+def run_sorted(records_shuffled):
+    insertion_times=[]
+    finding_times=[]
+    deletion_times1=[]
+    print("Sorted list: ")
+    for k in range(5):
+        lisst=[]
+        for i in range(5000):
+            lisst.append(None)
+        
+        #А. Вставка всех записей
+        start=time.perf_counter()
+        for i in range(len(records_shuffled)):
+            ht_insert(lisst, records_shuffled[i][0], records_shuffled[i][1])
+        end=time.perf_counter()
+        insertion_times.append(end-start)
+        
+        #Б. Поиск 100 случайных записей
+        names=[]
+        index=rd.randint(0,9899)
+        for i in range(100):
+            names.append(records_shuffled[index][0])
+            index+=1
+        for i in range(10):
+            names.append("A")
+        rd.shuffle(names)
+        
+        start=time.perf_counter()
+        for i in range(len(names)):
+            ht_find(lisst,names[i])   
+        end=time.perf_counter()
+        finding_times.append(end-start)
+        
+        #В. Удаление 50 случайных записей
+        for i in range(10):
+            names.remove("A")
+        rd.shuffle(names)
+        deletion_times=[]
+        
+        for i in range(50):
+            start=time.perf_counter()
+            ht_delete(lisst,names[i])
+            end=time.perf_counter()
+            ttt=end-start
+            deletion_times.append(ttt)
+        deletion_times1.append(deletion_times)
+        
+        print("Run number ",k+1)
+        print("Insertion time: ",insertion_times[k])
+        print("Finding time: ",finding_times[k])
+        print("Deletion average:", sum(deletion_times))
+        print("\n")
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=insertion_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"вставка", insertion_times[0]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"вставка", insertion_times[1]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"вставка", insertion_times[2]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"вставка", insertion_times[3]],
+    ["HashTable", u"сотсортированный", u"вставка", insertion_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"вставка", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=finding_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", finding_times[0]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", finding_times[1]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", finding_times[2]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", finding_times[3]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", finding_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"поиск", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+        
+    temp=0
+    del_times=[]
+    for i in range(5):
+        for j in range(50):
+            temp+=deletion_times1[i][j]
+        temp=temp/50
+        del_times.append(temp)
+        temp=0
+    
+    temp=0
+    for i in range(5):
+        temp+=del_times[i]
+    temp=temp/5
+    
+    results = [
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", del_times[0]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", del_times[1]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", del_times[2]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", del_times[3]],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", del_times[4]],
+    [u"Структура", u"Режим", u"Операция", u"Среднее время (сек)"],
+    ["HashTable", u"отсортированный", u"удаление", temp,]
+    ]
+    
+    with codecs.open("results.csv", "a+", "utf-16") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+        writer.writerows("\n")
+        writer.writerows("\n")
+
+records_shuffled, records_sorted = records()
+run_shuffled(records_shuffled)
+run_sorted(records_sorted)

SorokinAD/[1]lab_1/MP_linked_list.py

@@ -0,0 +1,241 @@
+from MP_records import records
+import random as rd
+import time
+import csv
+import codecs
+
+
+# ---------- Linked List Phone Book ----------
+# Узел списка:
+# {"name": name, "phone": phone, "next": next_node}
+
+
+def ll_insert(head, name, phone):
+    """
+    Добавляет новую запись или обновляет телефон по имени.
+    Возвращает голову списка.
+    """
+    new_node = {
+        "name": name,
+        "phone": phone,
+        "next": None
+    }
+
+    if head is None:
+        return new_node
+
+    current = head
+
+    while True:
+        if current["name"] == name:
+            current["phone"] = phone
+            return head
+
+        if current["next"] is None:
+            break
+
+        current = current["next"]
+
+    current["next"] = new_node
+    return head
+
+
+def ll_find(head, name):
+    """
+    Ищет запись по имени.
+    Возвращает телефон или None.
+    """
+    current = head
+
+    while current is not None:
+        if current["name"] == name:
+            return current["phone"]
+
+        current = current["next"]
+
+    return None
+
+
+def ll_delete(head, name):
+    """
+    Удаляет запись по имени.
+    Если записи нет, ничего не меняет.
+    Возвращает новую голову списка.
+    """
+    if head is None:
+        return None
+
+    if head["name"] == name:
+        return head["next"]
+
+    previous = head
+    current = head["next"]
+
+    while current is not None:
+        if current["name"] == name:
+            previous["next"] = current["next"]
+            return head
+
+        previous = current
+        current = current["next"]
+
+    return head
+
+
+def ll_list_all(head):
+    """
+    Возвращает список всех записей, отсортированный по имени.
+    """
+    result = []
+    current = head
+
+    while current is not None:
+        result.append((current["name"], current["phone"]))
+        current = current["next"]
+
+    result.sort(key=lambda item: item[0])
+    return result
+
+
+# ---------- Compatibility aliases ----------
+# Можно оставить старые имена, если они уже используются в отчете/других файлах.
+
+def insert(head, name, phone):
+    return ll_insert(head, name, phone)
+
+
+def find(head, name):
+    return ll_find(head, name)
+
+
+def delete(head, name):
+    return ll_delete(head, name)
+
+
+def list_all(head):
+    return ll_list_all(head)
+
+
+# ---------- Benchmark helpers ----------
+
+def build_linked_list(records_list):
+    head = None
+
+    for name, phone in records_list:
+        head = ll_insert(head, name, phone)
+
+    return head
+
+
+def measure_linked_list(records_list, mode_name, repeats=5):
+    """
+    Выполняет 5 повторов:
+    1. вставка всех записей;
+    2. поиск 100 существующих и 10 отсутствующих имен;
+    3. удаление 50 существующих имен.
+
+    Возвращает строки для записи в CSV.
+    """
+    rows = []
+
+    insertion_times = []
+    finding_times = []
+    deletion_times = []
+
+    for run_number in range(1, repeats + 1):
+        data = records_list[:]
+
+        if mode_name == "случайный":
+            rd.shuffle(data)
+
+        # А. Вставка всех записей
+        head = None
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name, phone in data:
+            head = ll_insert(head, name, phone)
+
+        end = time.perf_counter()
+        insertion_time = end - start
+        insertion_times.append(insertion_time)
+
+        # Б. Поиск 100 существующих + 10 отсутствующих
+        existing_names = [name for name, phone in rd.sample(data, 100)]
+        missing_names = [f"None_{i}" for i in range(10)]
+        search_names = existing_names + missing_names
+        rd.shuffle(search_names)
+
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name in search_names:
+            ll_find(head, name)
+
+        end = time.perf_counter()
+        finding_time = end - start
+        finding_times.append(finding_time)
+
+        # В. Удаление 50 существующих
+        delete_names = rd.sample(existing_names, 50)
+
+        start = time.perf_counter()
+
+        for name in delete_names:
+            head = ll_delete(head, name)
+
+        end = time.perf_counter()
+        deletion_time = end - start
+        deletion_times.append(deletion_time)
+
+        rows.append(["LinkedList", mode_name, "вставка", run_number, insertion_time])
+        rows.append(["LinkedList", mode_name, "поиск", run_number, finding_time])
+        rows.append(["LinkedList", mode_name, "удаление", run_number, deletion_time])
+
+    rows.append(["LinkedList", mode_name, "вставка", "среднее", sum(insertion_times) / repeats])
+    rows.append(["LinkedList", mode_name, "поиск", "среднее", sum(finding_times) / repeats])
+    rows.append(["LinkedList", mode_name, "удаление", "среднее", sum(deletion_times) / repeats])
+
+    return rows
+
+
+def save_results(rows, filename="results.csv"):
+    with codecs.open(filename, "a+", "utf-16") as file:
+        writer = csv.writer(file)
+        writer.writerows(rows)
+
+
+def run_shuffled(records_shuffled):
+    rows = measure_linked_list(records_shuffled, "случайный")
+    save_results(rows)
+    return rows
+
+
+def run_sorted(records_sorted):
+    rows = measure_linked_list(records_sorted, "отсортированный")
+    save_results(rows)
+    return rows
+
+
+# ---------- Manual tests ----------
+
+def test():
+    head = None
+
+    head = ll_insert(head, "Ivan", "111")
+    head = ll_insert(head, "Anna", "222")
+    head = ll_insert(head, "Petr", "333")
+
+    print(ll_find(head, "Anna"))       # 222
+    print(ll_find(head, "Unknown"))    # None
+
+    head = ll_insert(head, "Anna", "999")
+    print(ll_find(head, "Anna"))       # 999
+
+    head = ll_delete(head, "Ivan")
+    print(ll_list_all(head))           # [('Anna', '999'), ('Petr', '333')]
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    records_shuffled, records_sorted = records()
+
+    run_shuffled(records_shuffled)
+    run_sorted(records_sorted)

SorokinAD/[1]lab_1/MP_names.py

@@ -0,0 +1,34 @@
+import random
+VOWELS = "aeiou"
+CONSONANTS = "bcdfghjklmnpqrstvwxyz"
+def generate_name():
+    length = random.randint(4, 10)
+
+    name = ""
+
+    for i in range(length):
+        if i % 2 == 0:
+            name += random.choice(CONSONANTS)
+        else:
+            name += random.choice(VOWELS)
+
+    return name.capitalize()
+
+
+def generate_unique_names(count):
+    names = set()
+
+    while len(names) < count:
+        names.add(generate_name())
+
+    return list(names)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    names = generate_unique_names(5000)
+
+    with open("names.txt", "w", encoding="utf-8") as file:
+        for name in names:
+            file.write(name + "\n")
+
+    print("names.txt generated")

SorokinAD/[1]lab_1/MP_records.py

@@ -0,0 +1,73 @@
+import random as rd
+
+def Shell(arr):
+    N = len(arr)
+    n = N // 2
+    while n>0:
+        for i in range (0,N-n):
+            j=i
+            while j+n<N:
+                if arr[j]>arr[j+n]:
+                    t=arr[j]
+                    arr[j]=arr[j+n]
+                    arr[j+n]=t
+                    j=i
+                else:
+                    j+=n
+        n=n//2
+    return arr
+
+def records():
+    phones=[]
+    first=0
+    second=0
+    third=0
+    fourth=0
+    for i in range(10000):
+        phones.append(str(first)+str(second)+str(third)+str(fourth))
+        fourth+=1
+        if fourth==10:
+            third+=1
+            fourth=0
+        if third==10:
+            second+=1
+            third=0
+        if second==10:
+            first+=1
+            second=0
+    phones2=phones.copy()
+    
+    f=open("names.txt","r")
+    count=0
+    names=[]
+    while count<5000:
+        name=f.readline()
+        names.append(name[:len(name)-1])
+        names.append(name[:len(name)-1])
+        count+=1
+    f.close()
+    
+    names_sorted=names.copy()
+    for i in range(10000):
+        names_sorted[i]=names_sorted[i].encode()
+    Shell(names_sorted)
+    for i in range(10000):
+        names_sorted[i]=names_sorted[i].decode()
+    
+    records_shuffled=[]
+    records_sorted=[]
+    count=0
+    while count<10000:
+        name_var=rd.randint(0,len(names)-1)
+        phone_var=rd.randint(0,len(phones2)-1)
+        records_shuffled.append((names[name_var],phones[count]))
+        records_sorted.append((names_sorted[count],phones2[phone_var]))
+        names.remove(names[name_var])
+        phones2.remove(phones2[phone_var])
+        count+=1
+        
+    rd.shuffle(records_shuffled)
+    return records_shuffled, records_sorted
+#print(records_shuffled)
+#print(records_sorted)
+

SorokinAD/[2]lab_2/benchmark.py

@@ -0,0 +1,143 @@
+import csv
+import os
+
+from builders import TextFileMazeBuilder
+
+from solver import MazeSolver
+
+from strategies import (
+    BFSStrategy,
+    DFSStrategy,
+    AStarStrategy
+)
+
+
+# =========================================================
+# Benchmark
+# =========================================================
+
+class BenchmarkRunner:
+
+    def __init__(self):
+
+        self.strategies = [
+            ("BFS", BFSStrategy()),
+            ("DFS", DFSStrategy()),
+            ("A*", AStarStrategy()),
+        ]
+
+    # =====================================================
+    # Run benchmark
+    # =====================================================
+
+    def run(
+        self,
+        maze_files: list[str],
+        runs_per_test: int = 5
+    ):
+
+        results = []
+
+        builder = TextFileMazeBuilder()
+
+        for maze_file in maze_files:
+
+            print()
+            print(f"Testing: {maze_file}")
+
+            maze = builder.build_from_file(
+                maze_file
+            )
+
+            for strategy_name, strategy in self.strategies:
+
+                total_time = 0
+                total_visited = 0
+                total_path_length = 0
+
+                for _ in range(runs_per_test):
+
+                    solver = MazeSolver(
+                        maze,
+                        strategy
+                    )
+
+                    path, stats = solver.solve()
+
+                    total_time += stats.time_ms
+                    total_visited += stats.visited_cells
+                    total_path_length += stats.path_length
+
+                avg_time = (
+                    total_time / runs_per_test
+                )
+
+                avg_visited = (
+                    total_visited / runs_per_test
+                )
+
+                avg_path_length = (
+                    total_path_length / runs_per_test
+                )
+
+                result = {
+                    "maze": maze_file,
+                    "strategy": strategy_name,
+                    "time_ms": round(avg_time, 3),
+                    "visited_cells": int(avg_visited),
+                    "path_length": int(avg_path_length),
+                }
+
+                results.append(result)
+
+                print(
+                    f"{strategy_name}: "
+                    f"time={avg_time:.3f} ms, "
+                    f"visited={avg_visited:.0f}, "
+                    f"path={avg_path_length:.0f}"
+                )
+
+        self.save_to_csv(results)
+
+    # =====================================================
+    # Save CSV
+    # =====================================================
+
+    @staticmethod
+    def save_to_csv(results):
+
+        base_dir = os.path.dirname(__file__)
+
+        csv_path = os.path.join(
+            base_dir,
+            "benchmark_results.csv"
+        )
+
+        with open(
+            csv_path,
+            "w",
+            newline="",
+            encoding="utf-8"
+        ) as file:
+
+            writer = csv.DictWriter(
+                file,
+                fieldnames=[
+                    "maze",
+                    "strategy",
+                    "time_ms",
+                    "visited_cells",
+                    "path_length"
+                ]
+            )
+
+            writer.writeheader()
+
+            for row in results:
+
+                writer.writerow(row)
+
+        print()
+        print(
+            f"Results saved to: {csv_path}"
+        )

SorokinAD/[2]lab_2/benchmark_results.csv

@@ -0,0 +1,13 @@
+maze,strategy,time_ms,visited_cells,path_length
+mazes/small.txt,BFS,0.034,17,12
+mazes/small.txt,DFS,0.026,13,12
+mazes/small.txt,A*,0.048,17,12
+mazes/open.txt,BFS,0.219,100,19
+mazes/open.txt,DFS,0.135,55,55
+mazes/open.txt,A*,0.334,100,19
+mazes/medium.txt,BFS,0.093,36,0
+mazes/medium.txt,DFS,0.059,36,0
+mazes/medium.txt,A*,0.087,36,0
+mazes/no_exit.txt,BFS,0.008,5,0
+mazes/no_exit.txt,DFS,0.007,5,0
+mazes/no_exit.txt,A*,0.011,5,0

SorokinAD/[2]lab_2/builders.py

@@ -0,0 +1,60 @@
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+from cell import Cell
+from maze import Maze
+
+
+class MazeBuilder(ABC):
+
+    @abstractmethod
+    def build_from_file(self, filename: str) -> Maze:
+        pass
+
+
+class TextFileMazeBuilder(MazeBuilder):
+
+    def build_from_file(self, filename: str) -> Maze:
+
+        with open(filename, "r", encoding="utf-8") as file:
+            lines = [line.rstrip("\n") for line in file]
+
+        cells = []
+
+        start = None
+        exit = None
+
+        for y, line in enumerate(lines):
+
+            row = []
+
+            for x, char in enumerate(line):
+
+                is_wall = char == "#"
+                is_start = char == "S"
+                is_exit = char == "E"
+
+                cell = Cell(
+                    x=x,
+                    y=y,
+                    is_wall=is_wall,
+                    is_start=is_start,
+                    is_exit=is_exit
+                )
+
+                if is_start:
+                    start = cell
+
+                if is_exit:
+                    exit = cell
+
+                row.append(cell)
+
+            cells.append(row)
+
+        if start is None:
+            raise ValueError("Старт S не найден")
+
+        if exit is None:
+            raise ValueError("Выход E не найден")
+
+        return Maze(cells, start, exit)

SorokinAD/[2]lab_2/cell.py

@@ -0,0 +1,13 @@
+from dataclasses import dataclass
+
+
+@dataclass(frozen=True)
+class Cell:
+    x: int
+    y: int
+    is_wall: bool = False
+    is_start: bool = False
+    is_exit: bool = False
+
+    def is_passable(self) -> bool:
+        return not self.is_wall

SorokinAD/[2]lab_2/commands.py

@@ -0,0 +1,91 @@
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+from cell import Cell
+from maze import Maze
+
+
+class Player:
+
+    def __init__(self, start_cell: Cell):
+
+        self.current_cell = start_cell
+
+
+# =========================================================
+# Command
+# =========================================================
+
+class Command(ABC):
+
+    @abstractmethod
+    def execute(self):
+        pass
+
+    @abstractmethod
+    def undo(self):
+        pass
+
+
+# =========================================================
+# MoveCommand
+# =========================================================
+
+class MoveCommand(Command):
+
+    DIRECTIONS = {
+        "W": (0, -1),
+        "S": (0, 1),
+        "A": (-1, 0),
+        "D": (1, 0),
+    }
+
+    def __init__(
+        self,
+        player: Player,
+        maze: Maze,
+        direction: str
+    ):
+
+        self.player = player
+        self.maze = maze
+        self.direction = direction.upper()
+
+        self.previous_cell = None
+
+    def execute(self):
+
+        if self.direction not in self.DIRECTIONS:
+            return False
+
+        dx, dy = self.DIRECTIONS[self.direction]
+
+        current = self.player.current_cell
+
+        new_x = current.x + dx
+        new_y = current.y + dy
+
+        target = self.maze.get_cell(
+            new_x,
+            new_y
+        )
+
+        if target is None:
+            return False
+
+        if not target.is_passable():
+            return False
+
+        self.previous_cell = current
+
+        self.player.current_cell = target
+
+        return True
+
+    def undo(self):
+
+        if self.previous_cell is not None:
+
+            self.player.current_cell = (
+                self.previous_cell
+            )
+

SorokinAD/[2]lab_2/main.py

@@ -0,0 +1,164 @@
+from builders import TextFileMazeBuilder
+
+from strategies import (
+    BFSStrategy,
+    DFSStrategy,
+    AStarStrategy
+)
+
+from solver import MazeSolver
+
+from visualization import ConsoleView
+
+from commands import (
+    Player,
+    MoveCommand
+)
+
+
+def test_strategy(name, strategy, maze):
+
+    print()
+    print("=" * 40)
+
+    view = ConsoleView()
+
+    solver = MazeSolver(
+        maze,
+        strategy
+    )
+
+    solver.add_observer(view)
+
+    path, stats = solver.solve()
+
+    print()
+    print(f"Strategy: {name}")
+
+    print(
+        f"Time: {stats.time_ms:.3f} ms"
+    )
+
+    print(
+        f"Visited cells: {stats.visited_cells}"
+    )
+
+    print(
+        f"Path length: {stats.path_length}"
+    )
+
+    print()
+
+    view.render(
+        maze,
+        path
+    )
+
+
+# =========================================================
+# Manual mode
+# =========================================================
+
+def manual_mode(maze):
+
+    print()
+    print("=" * 40)
+    print("MANUAL MODE")
+    print("W/A/S/D - move")
+    print("U - undo")
+    print("Q - quit")
+
+    view = ConsoleView()
+
+    player = Player(
+        maze.start
+    )
+
+    history = []
+
+    while True:
+
+        print()
+
+        view.render(
+            maze,
+            current=player.current_cell
+        )
+
+        if player.current_cell == maze.exit:
+
+            print()
+            print("YOU WIN!")
+
+            break
+
+        command_input = input(
+            "\nCommand: "
+        ).upper()
+
+        if command_input == "Q":
+            break
+
+        if command_input == "U":
+
+            if history:
+
+                last_command = history.pop()
+
+                last_command.undo()
+
+            continue
+
+        command = MoveCommand(
+            player,
+            maze,
+            command_input
+        )
+
+        success = command.execute()
+
+        if success:
+            history.append(command)
+        else:
+            print("Invalid move")
+
+
+def main():
+
+    builder = TextFileMazeBuilder()
+
+    maze = builder.build_from_file(
+        "mazes/small.txt"
+    )
+
+    # =====================================
+    # Strategies
+    # =====================================
+
+    test_strategy(
+        "BFS",
+        BFSStrategy(),
+        maze
+    )
+
+    test_strategy(
+        "DFS",
+        DFSStrategy(),
+        maze
+    )
+
+    test_strategy(
+        "A*",
+        AStarStrategy(),
+        maze
+    )
+
+    # =====================================
+    # Manual mode
+    # =====================================
+
+    manual_mode(maze)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

SorokinAD/[2]lab_2/maze.py

@@ -0,0 +1,33 @@
+from cell import Cell
+
+
+class Maze:
+    def __init__(self, cells: list[list[Cell]], start: Cell, exit: Cell):
+        self.cells = cells
+        self.height = len(cells)
+        self.width = len(cells[0]) if self.height > 0 else 0
+        self.start = start
+        self.exit = exit
+
+    def get_cell(self, x: int, y: int) -> Cell | None:
+        if 0 <= y < self.height and 0 <= x < self.width:
+            return self.cells[y][x]
+        return None
+
+    def get_neighbors(self, cell: Cell) -> list[Cell]:
+        directions = [
+            (0, -1),
+            (0, 1),
+            (-1, 0),
+            (1, 0),
+        ]
+
+        neighbors = []
+
+        for dx, dy in directions:
+            neighbor = self.get_cell(cell.x + dx, cell.y + dy)
+
+            if neighbor is not None and neighbor.is_passable():
+                neighbors.append(neighbor)
+
+        return neighbors

SorokinAD/[2]lab_2/mazes/medium.txt

@@ -0,0 +1,11 @@
+####################
+#S   #       #     #
+### ### ##### ### ##
+#     #   #       ##
+# ### ### # ##### ##
+# #   #   #     #  #
+# # ##### ##### # #
+# #     #     # # #
+# ##### ##### # # #
+#     #       #  E#
+####################

SorokinAD/[2]lab_2/mazes/no_exit.txt

@@ -0,0 +1,5 @@
+##########
+#S#    #E#
+# ### ####
+#   #    #
+##########

SorokinAD/[2]lab_2/mazes/open.txt

@@ -0,0 +1,10 @@
+S         
+          
+          
+          
+          
+          
+          
+          
+          
+         E

SorokinAD/[2]lab_2/mazes/small.txt

@@ -0,0 +1,5 @@
+##########
+#S     #E#
+# ### ## #
+#   #    #
+##########

SorokinAD/[2]lab_2/run_benchmark.py

@@ -0,0 +1,20 @@
+from benchmark import BenchmarkRunner
+
+
+def main():
+
+    benchmark = BenchmarkRunner()
+
+    benchmark.run(
+        maze_files=[
+            "mazes/small.txt",
+            "mazes/open.txt",
+            "mazes/medium.txt",
+            "mazes/no_exit.txt",
+        ],
+        runs_per_test=10
+    )
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

SorokinAD/[2]lab_2/solver.py

@@ -0,0 +1,86 @@
+import time
+
+from dataclasses import dataclass
+
+from maze import Maze
+from strategies import PathFindingStrategy
+
+
+@dataclass
+class SearchStats:
+    time_ms: float
+    visited_cells: int
+    path_length: int
+
+
+class MazeSolver:
+
+    def __init__(
+        self,
+        maze: Maze,
+        strategy: PathFindingStrategy
+    ):
+
+        self.maze = maze
+        self.strategy = strategy
+
+        self.observers = []
+
+    # =====================================
+    # Observer
+    # =====================================
+
+    def add_observer(self, observer):
+
+        self.observers.append(observer)
+
+    def notify(self, event: str):
+
+        for observer in self.observers:
+            observer.update(event)
+
+    # =====================================
+    # Strategy
+    # =====================================
+
+    def set_strategy(
+        self,
+        strategy: PathFindingStrategy
+    ):
+
+        self.strategy = strategy
+
+        self.notify(
+            f"Strategy changed to {strategy.__class__.__name__}"
+        )
+
+    # =====================================
+    # Solve
+    # =====================================
+
+    def solve(self):
+
+        self.notify("Search started")
+
+        start_time = time.perf_counter()
+
+        path, visited_cells = self.strategy.find_path(
+            self.maze,
+            self.maze.start,
+            self.maze.exit
+        )
+
+        end_time = time.perf_counter()
+
+        stats = SearchStats(
+            time_ms=(end_time - start_time) * 1000,
+            visited_cells=visited_cells,
+            path_length=len(path)
+        )
+
+        if path:
+            self.notify("Path found")
+        else:
+            self.notify("No path found")
+
+        return path, stats

SorokinAD/[2]lab_2/strategies.py

@@ -0,0 +1,218 @@
+from abc import ABC, abstractmethod
+from collections import deque
+from heapq import heappush, heappop
+
+from maze import Maze
+from cell import Cell
+
+
+class PathFindingStrategy(ABC):
+
+    @abstractmethod
+    def find_path(
+        self,
+        maze: Maze,
+        start: Cell,
+        exit: Cell
+    ) -> tuple[list[Cell], int]:
+
+        pass
+
+
+# =========================================================
+# BFS
+# =========================================================
+
+class BFSStrategy(PathFindingStrategy):
+
+    def find_path(self, maze, start, exit):
+
+        queue = deque([start])
+
+        visited = {start}
+        parent = {}
+
+        visited_count = 0
+
+        while queue:
+
+            current = queue.popleft()
+
+            visited_count += 1
+
+            if current == exit:
+                path = self._restore_path(parent, start, exit)
+                return path, visited_count
+
+            for neighbor in maze.get_neighbors(current):
+
+                if neighbor not in visited:
+
+                    visited.add(neighbor)
+
+                    parent[neighbor] = current
+
+                    queue.append(neighbor)
+
+        return [], visited_count
+
+    @staticmethod
+    def _restore_path(parent, start, exit):
+
+        path = []
+
+        current = exit
+
+        while current != start:
+            path.append(current)
+            current = parent[current]
+
+        path.append(start)
+
+        path.reverse()
+
+        return path
+
+
+# =========================================================
+# DFS
+# =========================================================
+
+class DFSStrategy(PathFindingStrategy):
+
+    def find_path(self, maze, start, exit):
+
+        stack = [start]
+
+        visited = {start}
+        parent = {}
+
+        visited_count = 0
+
+        while stack:
+
+            current = stack.pop()
+
+            visited_count += 1
+
+            if current == exit:
+                path = self._restore_path(parent, start, exit)
+                return path, visited_count
+
+            for neighbor in maze.get_neighbors(current):
+
+                if neighbor not in visited:
+
+                    visited.add(neighbor)
+
+                    parent[neighbor] = current
+
+                    stack.append(neighbor)
+
+        return [], visited_count
+
+    @staticmethod
+    def _restore_path(parent, start, exit):
+
+        path = []
+
+        current = exit
+
+        while current != start:
+            path.append(current)
+            current = parent[current]
+
+        path.append(start)
+
+        path.reverse()
+
+        return path
+
+
+# =========================================================
+# A*
+# =========================================================
+
+class AStarStrategy(PathFindingStrategy):
+
+    def heuristic(self, cell: Cell, exit: Cell):
+
+        return abs(cell.x - exit.x) + abs(cell.y - exit.y)
+
+    def find_path(self, maze, start, exit):
+
+        open_set = []
+
+        heappush(open_set, (0, start.x, start.y, start))
+
+        g_score = {
+            start: 0
+        }
+
+        parent = {}
+
+        visited = set()
+
+        visited_count = 0
+
+        while open_set:
+
+            _, _, _, current = heappop(open_set)
+
+            if current in visited:
+                continue
+
+            visited.add(current)
+
+            visited_count += 1
+
+            if current == exit:
+                path = self._restore_path(parent, start, exit)
+                return path, visited_count
+
+            for neighbor in maze.get_neighbors(current):
+
+                tentative_g = g_score[current] + 1
+
+                if (
+                    neighbor not in g_score
+                    or tentative_g < g_score[neighbor]
+                ):
+
+                    g_score[neighbor] = tentative_g
+
+                    f_score = tentative_g + self.heuristic(
+                        neighbor,
+                        exit
+                    )
+
+                    parent[neighbor] = current
+
+                    heappush(
+                        open_set,
+                        (
+                            f_score,
+                            neighbor.x,
+                            neighbor.y,
+                            neighbor
+                        )
+                    )
+
+        return [], visited_count
+
+    @staticmethod
+    def _restore_path(parent, start, exit):
+
+        path = []
+
+        current = exit
+
+        while current != start:
+            path.append(current)
+            current = parent[current]
+
+        path.append(start)
+
+        path.reverse()
+
+        return path

SorokinAD/[2]lab_2/visualization.py

@@ -0,0 +1,56 @@
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+from maze import Maze
+from cell import Cell
+
+
+class Observer(ABC):
+
+    @abstractmethod
+    def update(self, event: str):
+
+        pass
+
+
+class ConsoleView(Observer):
+
+    def update(self, event: str):
+
+        print(f"[EVENT]: {event}")
+
+    def render(
+        self,
+        maze: Maze,
+        path: list[Cell] = None,
+        current: Cell = None
+    ):
+
+        path = path or []
+
+        path_set = set(path)
+
+        for row in maze.cells:
+
+            line = ""
+
+            for cell in row:
+
+                if current and cell == current:
+                    line += "P"
+
+                elif cell.is_start:
+                    line += "S"
+
+                elif cell.is_exit:
+                    line += "E"
+
+                elif cell.is_wall:
+                    line += "#"
+
+                elif cell in path_set:
+                    line += "."
+
+                else:
+                    line += " "
+
+            print(line)

VaravinVV/428b

@@ -0,0 +1 @@
+428b 

YaroslavtsevAS/428.md

@@ -0,0 +1 @@
+428

filippovavm/427

@@ -0,0 +1 @@
+427

ivanchenkoam/427.txt

@@ -0,0 +1 @@
+856

konnovaea/429

@@ -0,0 +1 @@
+429 

kuznetsovTD/428b.md

@@ -0,0 +1 @@
+428b.md

morozovns/1.py

@@ -0,0 +1,2 @@
+print("Zadanie adin!!11!adin!11!")
+print("patch")

morozovns/429

@@ -0,0 +1 @@
+429 

nehoroshevaa/428b.md

@@ -0,0 +1 @@
+428b