Análise comparativa de técnicas de projeto de algoritmos aplicadas aos problemas das N-Rainhas e do passeio do cavalo
| dc.contributor.advisor | Doutor Carlos Alexandre Silva | |
| dc.contributor.author | de Almeida das Dores, Daniel | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-10T18:55:34Z | |
| dc.description | Este trabalho apresenta a implementação e a análise comparativa de três abordagens aplicadas aos problemas combinatórios das N-Rainhas e do Passeio do Cavalo: Backtracking, Algoritmos Genéticos e uma Busca Gulosa que inclui um experimento adicional com a heurística de Warnsdorff. Todas as soluções foram desenvolvidas em C++ e avaliadas de forma independente quanto ao tempo de execução, taxa de sucesso e esforço computacional. No Passeio do Cavalo, a versão gulosa simples não obteve sucesso, enquanto a heurística de Warnsdorff, utilizada como experimento complementar, apresentou o melhor desempenho prático, com alta taxa de sucesso e tempo de processamento muito baixo. O Backtracking também encontrou soluções completas, porém com maior custo de busca. O Algoritmo Genético apresentou desempenho intermediário, com taxa de solução inferior à do Backtracking, refletindo a sensibilidade do método à parametrização e ao domínio do problema. No problema N-Rainhas (N = 8), o Backtracking atingiu alta taxa de desempenho com 100% de sucesso, enquanto o Algoritmo Genético obteve resultados elevados, com 100% de sucesso e convergência em poucos milissegundos. Esses resultados reforçam a complementaridade entre paradigmas exatos, heurísticos e metaheurísticos, auxiliando na escolha de técnicas adequadas em contextos de otimização combinatória e no ensino de projeto de algoritmos. | |
| dc.description.abstract | This work presents the implementation and comparative analysis of three approaches applied to the N-Queens and Knight’s Tour combinatorial problems: Backtracking, Genetic Algorithms, and Greedy Search based on Warnsdorff’s heuristic. All solutions were implemented in C++ and independently evaluated in terms of execution time, success rate, and computational effort. In the Knight’s Tour on an 8 × 8 board, Warnsdorff’s heuristic achieved the best practical performance, with a success rate above 95% and average execution time below 1 ms. Backtracking reached 100% success, although with significantly higher search cost. The Genetic Algorithm obtained a success rate of approximately 50%, while the simple greedy version did not produce complete solutions. In the N-Queens problem (N = 8), both Backtracking and the Genetic Algorithm achieved 100% success, with execution times of only a few milliseconds. These results highlight the complementarity among exact, heuristic, and metaheuristic paradigms, supporting the selection of suitable techniques in combinatorial optimization and in educational settings focused on algorithm design. | |
| dc.identifier.advisorOrcid | 0000-0002-5597-4254 | |
| dc.identifier.authorOrcid | 0009-0003-2762-0939 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14387/2785 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher.campi | Sabará | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.institution | Instituto Federal de Minas Gerais | |
| dc.publisher.program | Bacharelado em Sistemas de Informação | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject.cnpq | Ciências Exatas e da Terra | |
| dc.subject.keywords | Xadrez - Problemas | |
| dc.subject.keywords | Programação heurística | |
| dc.subject.keywords | Algoritmos genéticos | |
| dc.subject.keywords | Linguagem de programação (Computadores) | |
| dc.subject.keywords | Otimização combinatória | |
| dc.subject.keywords | Algoritmos - Estudo e ensino | |
| dc.title | Análise comparativa de técnicas de projeto de algoritmos aplicadas aos problemas das N-Rainhas e do passeio do cavalo | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
