| 1 | // -*- c++ -*- // | 
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| 2 | #ifndef HUGO_KRUSKAL_H | 
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| 3 | #define HUGO_KRUSKAL_H | 
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| 4 |  | 
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| 5 | #include "unionfind.h" | 
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| 6 | #include <algorithm> | 
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| 7 |  | 
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| 8 | namespace hugo { | 
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| 9 |  | 
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| 10 | template <typename Graph, typename EdgeCostMap, typename RetEdgeBoolMap> | 
|---|
| 11 | typename EdgeCostMap::ValueType | 
|---|
| 12 | kruskal1(Graph const& G, EdgeCostMap const& edge_costs, | 
|---|
| 13 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map); | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 | template <typename Graph, typename EdgeCostMap, typename RetIterator> | 
|---|
| 16 | typename EdgeCostMap::ValueType | 
|---|
| 17 | kruskal2(Graph const& G, EdgeCostMap const& edge_costs, | 
|---|
| 18 | RetIterator ret_iterator); | 
|---|
| 19 |  | 
|---|
| 20 | // FIXME: ret_iterator nem lehet referencia!!! | 
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| 21 |  | 
|---|
| 22 | template <typename Graph, typename EdgeCostPairVec, typename RetEdgeBoolMap> | 
|---|
| 23 | typename EdgeCostPairVec::value_type::second_type | 
|---|
| 24 | kruskal3(Graph const& G, EdgeCostPairVec const& edge_cost_pair_vec, | 
|---|
| 25 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map); | 
|---|
| 26 |  | 
|---|
| 27 | template <typename Graph, typename EdgeCostPairVec, typename RetIterator> | 
|---|
| 28 | typename EdgeCostPairVec::value_type::second_type | 
|---|
| 29 | kruskal4(Graph const& G, EdgeCostPairVec const& edge_cost_pair_vec, | 
|---|
| 30 | RetIterator &ret_iterator); | 
|---|
| 31 |  | 
|---|
| 32 | template <typename Graph, typename EdgePairVec, typename RetEdgeBoolMap> | 
|---|
| 33 | int | 
|---|
| 34 | kruskal5(Graph const& G, EdgePairVec const& edge_pair_vec, | 
|---|
| 35 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map); | 
|---|
| 36 |  | 
|---|
| 37 | template <typename Graph, typename EdgePairVec, typename RetIterator> | 
|---|
| 38 | int | 
|---|
| 39 | kruskal6(Graph const& G, EdgePairVec const& edge_pair_vec, | 
|---|
| 40 | RetIterator &ret_iterator); | 
|---|
| 41 |  | 
|---|
| 42 |  | 
|---|
| 43 | template <typename Graph, typename EdgeCostMap, typename RetEdgeBoolMap, | 
|---|
| 44 | typename RetIterator> | 
|---|
| 45 | typename EdgeCostMap::ValueType | 
|---|
| 46 | kruskal7(Graph const& G, EdgeCostMap const& edge_costs, | 
|---|
| 47 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map, RetIterator &ret_iterator); | 
|---|
| 48 |  | 
|---|
| 49 | template <typename Graph, typename EdgeCostPairVec, typename RetEdgeBoolMap, | 
|---|
| 50 | typename RetIterator> | 
|---|
| 51 | typename EdgeCostPairVec::value_type::second_type | 
|---|
| 52 | kruskal8(Graph const& G, EdgeCostPairVec const& edge_cost_pair_vec, | 
|---|
| 53 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map, RetIterator &ret_iterator); | 
|---|
| 54 |  | 
|---|
| 55 | template <typename Graph, typename EdgePairVec, typename RetEdgeBoolMap, | 
|---|
| 56 | typename RetIterator> | 
|---|
| 57 | int | 
|---|
| 58 | kruskal9(Graph const& G, EdgePairVec const& edge_pair_vec, | 
|---|
| 59 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map, RetIterator &ret_iterator); | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 |  | 
|---|
| 62 |  | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 | template <typename Graph, typename InputEdgeOrder, typename OutputObserver> | 
|---|
| 65 | class MinCostTreeKruskal | 
|---|
| 66 | { | 
|---|
| 67 |  | 
|---|
| 68 | typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 69 | typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 70 |  | 
|---|
| 71 | public: | 
|---|
| 72 | typedef typename InputEdgeOrder::ValueType EdgeCost; | 
|---|
| 73 |  | 
|---|
| 74 | private: | 
|---|
| 75 | Graph const &G; | 
|---|
| 76 | InputEdgeOrder const &edges; | 
|---|
| 77 | OutputObserver &out_obs; | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 | public: | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 |  | 
|---|
| 82 | MinCostTreeKruskal(Graph const& _G, InputEdgeOrder const& _edges, | 
|---|
| 83 | OutputObserver& _out_obs) : | 
|---|
| 84 | G(_G), edges(_edges), out_obs(_out_obs) {} | 
|---|
| 85 |  | 
|---|
| 86 |  | 
|---|
| 87 | EdgeCost run() | 
|---|
| 88 | { | 
|---|
| 89 | typedef typename Graph::NodeMap<int> NodeIntMap; | 
|---|
| 90 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 91 | NodeIntMap comp_map(G, -1); | 
|---|
| 92 | UnionFind<Node,NodeIntMap> uf(comp_map); | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | EdgeCost tot_cost = 0; | 
|---|
| 95 | for (typename InputEdgeOrder::const_iterator p = edges.begin(); | 
|---|
| 96 | p!=edges.end(); ++p ) { | 
|---|
| 97 | if ( uf.joinComponents(G.head(edges.first(p)), | 
|---|
| 98 | G.tail(edges.first(p))) ) { | 
|---|
| 99 | out_obs.setTrue(edges.first(p)); | 
|---|
| 100 | tot_cost += edges.second(p); | 
|---|
| 101 | } | 
|---|
| 102 | else { | 
|---|
| 103 | out_obs.setFalse(edges.first(p)); | 
|---|
| 104 | } | 
|---|
| 105 | } | 
|---|
| 106 | return tot_cost; | 
|---|
| 107 | } | 
|---|
| 108 |  | 
|---|
| 109 | }; | 
|---|
| 110 |  | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 | /* ** ** Output-objektumok (Observerek (?)) ** ** */ | 
|---|
| 113 |  | 
|---|
| 114 | template <typename BoolMap> | 
|---|
| 115 | class BoolMapOutput { | 
|---|
| 116 | BoolMap &bm; | 
|---|
| 117 | typedef typename BoolMap::KeyType KeyType; | 
|---|
| 118 |  | 
|---|
| 119 | public: | 
|---|
| 120 | BoolMapOutput(BoolMap &_bm) : bm(_bm) {} | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 | void setTrue(KeyType const& k) { bm.set(k, true); } | 
|---|
| 123 | void setFalse(KeyType const& k) { bm.set(k, false); } | 
|---|
| 124 | }; | 
|---|
| 125 |  | 
|---|
| 126 | template <typename Iterator> | 
|---|
| 127 | class SequenceOutput { | 
|---|
| 128 | Iterator ⁢ | 
|---|
| 129 |  | 
|---|
| 130 | public: | 
|---|
| 131 | SequenceOutput(Iterator &_it) : it(_it) {} | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 | template<typename KeyType> | 
|---|
| 134 | void setTrue(KeyType const& k) { *it=k; ++it; } | 
|---|
| 135 | template<typename KeyType> | 
|---|
| 136 | void setFalse(KeyType const& k) {} | 
|---|
| 137 | }; | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 | template <typename BoolMap, typename Iterator> | 
|---|
| 140 | class CombinedOutput : BoolMapOutput<BoolMap>, SequenceOutput<Iterator> { | 
|---|
| 141 | typedef BoolMapOutput<BoolMap> BMO; | 
|---|
| 142 | typedef SequenceOutput<Iterator> SO; | 
|---|
| 143 | public: | 
|---|
| 144 | CombinedOutput(BoolMap &_bm, Iterator &_it) : | 
|---|
| 145 | BMO(_bm), SO(_it) {} | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 | template<typename KeyType> | 
|---|
| 148 | void setTrue(KeyType const& k) { | 
|---|
| 149 | BMO::setTrue(k); | 
|---|
| 150 | SO::setTrue(k); | 
|---|
| 151 | } | 
|---|
| 152 | template<typename KeyType> | 
|---|
| 153 | void setFalse(KeyType const& k) { | 
|---|
| 154 | BMO::setFalse(k); | 
|---|
| 155 | SO::setFalse(k); | 
|---|
| 156 | } | 
|---|
| 157 | }; | 
|---|
| 158 |  | 
|---|
| 159 |  | 
|---|
| 160 | /* ** ** InputSource -ok ** ** */ | 
|---|
| 161 |  | 
|---|
| 162 | template<typename Key, typename Val> | 
|---|
| 163 | class PairVec : public std::vector< std::pair<Key,Val> > { | 
|---|
| 164 |  | 
|---|
| 165 | public: | 
|---|
| 166 | typedef std::vector< std::pair<Key,Val> > Parent; | 
|---|
| 167 | typedef Key KeyType; | 
|---|
| 168 | typedef Val ValueType; | 
|---|
| 169 | typedef std::pair<Key,Val> PairType; | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 | typedef typename Parent::iterator iterator; | 
|---|
| 172 | typedef typename Parent::const_iterator const_iterator; | 
|---|
| 173 |  | 
|---|
| 174 |  | 
|---|
| 175 | private: | 
|---|
| 176 |  | 
|---|
| 177 | class comparePair { | 
|---|
| 178 | public: | 
|---|
| 179 | bool operator()(PairType const& a, PairType const& b) { | 
|---|
| 180 | return a.second < b.second; | 
|---|
| 181 | } | 
|---|
| 182 | }; | 
|---|
| 183 |  | 
|---|
| 184 | public: | 
|---|
| 185 |  | 
|---|
| 186 | // FIXME: kell ez? | 
|---|
| 187 | // PairVec(Parent const& p) : Parent(p) {} | 
|---|
| 188 |  | 
|---|
| 189 | void sort() { | 
|---|
| 190 | std::sort(begin(), end(), comparePair()); | 
|---|
| 191 | } | 
|---|
| 192 |  | 
|---|
| 193 | // FIXME: nem nagyon illik ez ide... | 
|---|
| 194 | template<typename Graph, typename Map> | 
|---|
| 195 | void readGraphEdgeMap(Graph const& G, Map const& m) { | 
|---|
| 196 | typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 197 |  | 
|---|
| 198 | clear(); | 
|---|
| 199 | for (EdgeIt e=G.template first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) { | 
|---|
| 200 | push_back(make_pair(e, m[e])); | 
|---|
| 201 | } | 
|---|
| 202 |  | 
|---|
| 203 | sort(); | 
|---|
| 204 | } | 
|---|
| 205 |  | 
|---|
| 206 | int alma() { return 5; /* FIXME */ } | 
|---|
| 207 |  | 
|---|
| 208 | Key const& first(const_iterator i) const { return i->first; } | 
|---|
| 209 | Key& first(iterator i) { return i->first; } | 
|---|
| 210 |  | 
|---|
| 211 | Val const& second(const_iterator i) const { return i->second; } | 
|---|
| 212 | Val& second(iterator i) { return i->second; } | 
|---|
| 213 | }; | 
|---|
| 214 |  | 
|---|
| 215 | /* ** ** Wrapper fuggvenyek ** ** */ | 
|---|
| 216 |  | 
|---|
| 217 | template <typename Graph, typename EdgeCostMap, typename RetEdgeBoolMap> | 
|---|
| 218 | typename EdgeCostMap::ValueType | 
|---|
| 219 | kruskal1(Graph const& G, EdgeCostMap const& edge_costs, | 
|---|
| 220 | RetEdgeBoolMap &ret_bool_map) { | 
|---|
| 221 | typedef BoolMapOutput<RetEdgeBoolMap> OutObs; | 
|---|
| 222 | OutObs out(ret_bool_map); | 
|---|
| 223 |  | 
|---|
| 224 | typedef PairVec<typename Graph::Edge, typename EdgeCostMap::ValueType> | 
|---|
| 225 | InputVec; | 
|---|
| 226 | InputVec iv; | 
|---|
| 227 | iv.readGraphEdgeMap(G, edge_costs); | 
|---|
| 228 |  | 
|---|
| 229 | MinCostTreeKruskal<Graph,InputVec,OutObs> mctk(G, iv, out); | 
|---|
| 230 | return mctk.run(); | 
|---|
| 231 | } | 
|---|
| 232 |  | 
|---|
| 233 | template <typename Graph, typename EdgeCostMap, typename RetIterator> | 
|---|
| 234 | typename EdgeCostMap::ValueType | 
|---|
| 235 | kruskal2(Graph const& G, EdgeCostMap const& edge_costs, | 
|---|
| 236 | RetIterator ret_iterator) { | 
|---|
| 237 | typedef SequenceOutput<RetIterator> OutObs; | 
|---|
| 238 | OutObs out(ret_iterator); | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 | typedef PairVec<typename Graph::Edge, typename EdgeCostMap::ValueType> | 
|---|
| 241 | InputVec; | 
|---|
| 242 | InputVec iv; | 
|---|
| 243 | iv.readGraphEdgeMap(G, edge_costs); | 
|---|
| 244 |  | 
|---|
| 245 | MinCostTreeKruskal<Graph,InputVec,OutObs> mctk(G, iv, out); | 
|---|
| 246 | return mctk.run(); | 
|---|
| 247 | } | 
|---|
| 248 |  | 
|---|
| 249 |  | 
|---|
| 250 | } //namespace hugo | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 | #endif //HUGO_KRUSKAL_H | 
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