| 1 | // -*- c++ -*- | 
|---|
| 2 | #ifndef HUGO_EDMONDS_KARP_H | 
|---|
| 3 | #define HUGO_EDMONDS_KARP_H | 
|---|
| 4 |  | 
|---|
| 5 | #include <algorithm> | 
|---|
| 6 | #include <list> | 
|---|
| 7 | #include <iterator> | 
|---|
| 8 |  | 
|---|
| 9 | #include <bfs_iterator.h> | 
|---|
| 10 | #include <invalid.h> | 
|---|
| 11 | #include <graph_wrapper.h> | 
|---|
| 12 | #include <maps.h> | 
|---|
| 13 |  | 
|---|
| 14 | namespace hugo { | 
|---|
| 15 |  | 
|---|
| 16 | template<typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 17 | class ResGraph { | 
|---|
| 18 | public: | 
|---|
| 19 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 20 | typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 21 | private: | 
|---|
| 22 | typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; | 
|---|
| 23 | const Graph& G; | 
|---|
| 24 | FlowMap& flow; | 
|---|
| 25 | const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 26 | public: | 
|---|
| 27 | ResGraph(const Graph& _G, FlowMap& _flow, | 
|---|
| 28 | const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 29 | G(_G), flow(_flow), capacity(_capacity) { } | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 | class Edge; | 
|---|
| 32 | class OutEdgeIt; | 
|---|
| 33 | friend class Edge; | 
|---|
| 34 | friend class OutEdgeIt; | 
|---|
| 35 |  | 
|---|
| 36 | class Edge { | 
|---|
| 37 | friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 38 | protected: | 
|---|
| 39 | const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; | 
|---|
| 40 | OldSymEdgeIt sym; | 
|---|
| 41 | public: | 
|---|
| 42 | Edge() { } | 
|---|
| 43 | //Edge(const Edge& e) : resG(e.resG), sym(e.sym) { } | 
|---|
| 44 | Number free() const { | 
|---|
| 45 | if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { | 
|---|
| 46 | return (resG->capacity.get(sym)-resG->flow.get(sym)); | 
|---|
| 47 | } else { | 
|---|
| 48 | return (resG->flow.get(sym)); | 
|---|
| 49 | } | 
|---|
| 50 | } | 
|---|
| 51 | bool valid() const { return sym.valid(); } | 
|---|
| 52 | void augment(Number a) const { | 
|---|
| 53 | if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { | 
|---|
| 54 | resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)+a); | 
|---|
| 55 | //resG->flow[sym]+=a; | 
|---|
| 56 | } else { | 
|---|
| 57 | resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)-a); | 
|---|
| 58 | //resG->flow[sym]-=a; | 
|---|
| 59 | } | 
|---|
| 60 | } | 
|---|
| 61 | }; | 
|---|
| 62 |  | 
|---|
| 63 | class OutEdgeIt : public Edge { | 
|---|
| 64 | friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 65 | public: | 
|---|
| 66 | OutEdgeIt() { } | 
|---|
| 67 | //OutEdgeIt(const OutEdgeIt& e) { resG=e.resG; sym=e.sym; } | 
|---|
| 68 | private: | 
|---|
| 69 | OutEdgeIt(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { | 
|---|
| 70 | resG=&_resG; | 
|---|
| 71 | sym=resG->G.template first<OldSymEdgeIt>(v); | 
|---|
| 72 | while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } | 
|---|
| 73 | } | 
|---|
| 74 | public: | 
|---|
| 75 | OutEdgeIt& operator++() { | 
|---|
| 76 | ++sym; | 
|---|
| 77 | while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } | 
|---|
| 78 | return *this; | 
|---|
| 79 | } | 
|---|
| 80 | }; | 
|---|
| 81 |  | 
|---|
| 82 | void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { | 
|---|
| 83 | e=OutEdgeIt(*this, v); | 
|---|
| 84 | } | 
|---|
| 85 | void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } | 
|---|
| 86 |  | 
|---|
| 87 | template< typename It > | 
|---|
| 88 | It first() const { | 
|---|
| 89 | It e; | 
|---|
| 90 | /*getF*/first(e); | 
|---|
| 91 | return e; | 
|---|
| 92 | } | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | template< typename It > | 
|---|
| 95 | It first(Node v) const { | 
|---|
| 96 | It e; | 
|---|
| 97 | /*getF*/first(e, v); | 
|---|
| 98 | return e; | 
|---|
| 99 | } | 
|---|
| 100 |  | 
|---|
| 101 | Node tail(Edge e) const { return G.aNode(e.sym); } | 
|---|
| 102 | Node head(Edge e) const { return G.bNode(e.sym); } | 
|---|
| 103 |  | 
|---|
| 104 | Node aNode(OutEdgeIt e) const { return G.aNode(e.sym); } | 
|---|
| 105 | Node bNode(OutEdgeIt e) const { return G.bNode(e.sym); } | 
|---|
| 106 |  | 
|---|
| 107 | int id(Node v) const { return G.id(v); } | 
|---|
| 108 |  | 
|---|
| 109 | template <typename S> | 
|---|
| 110 | class NodeMap { | 
|---|
| 111 | typename Graph::NodeMap<S> node_map; | 
|---|
| 112 | public: | 
|---|
| 113 | NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } | 
|---|
| 114 | NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } | 
|---|
| 115 | void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } | 
|---|
| 116 | S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } | 
|---|
| 117 | S& operator[](Node nit) { return node_map[nit]; } | 
|---|
| 118 | const S& operator[](Node nit) const { return node_map[nit]; } | 
|---|
| 119 | }; | 
|---|
| 120 |  | 
|---|
| 121 | }; | 
|---|
| 122 |  | 
|---|
| 123 |  | 
|---|
| 124 | template<typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 125 | class ResGraph2 { | 
|---|
| 126 | public: | 
|---|
| 127 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 128 | typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 129 | private: | 
|---|
| 130 | //typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; | 
|---|
| 131 | typedef typename Graph::OutEdgeIt OldOutEdgeIt; | 
|---|
| 132 | typedef typename Graph::InEdgeIt OldInEdgeIt; | 
|---|
| 133 |  | 
|---|
| 134 | const Graph& G; | 
|---|
| 135 | FlowMap& flow; | 
|---|
| 136 | const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 137 | public: | 
|---|
| 138 | ResGraph2(const Graph& _G, FlowMap& _flow, | 
|---|
| 139 | const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 140 | G(_G), flow(_flow), capacity(_capacity) { } | 
|---|
| 141 |  | 
|---|
| 142 | class Edge; | 
|---|
| 143 | class OutEdgeIt; | 
|---|
| 144 | friend class Edge; | 
|---|
| 145 | friend class OutEdgeIt; | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 | class Edge { | 
|---|
| 148 | friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 149 | protected: | 
|---|
| 150 | const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; | 
|---|
| 151 | //OldSymEdgeIt sym; | 
|---|
| 152 | OldOutEdgeIt out; | 
|---|
| 153 | OldInEdgeIt in; | 
|---|
| 154 | bool out_or_in; //true, iff out | 
|---|
| 155 | public: | 
|---|
| 156 | Edge() : out_or_in(true) { } | 
|---|
| 157 | Number free() const { | 
|---|
| 158 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 159 | return (resG->capacity.get(out)-resG->flow.get(out)); | 
|---|
| 160 | } else { | 
|---|
| 161 | return (resG->flow.get(in)); | 
|---|
| 162 | } | 
|---|
| 163 | } | 
|---|
| 164 | bool valid() const { | 
|---|
| 165 | return out_or_in && out.valid() || in.valid(); } | 
|---|
| 166 | void augment(Number a) const { | 
|---|
| 167 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 168 | resG->flow.set(out, resG->flow.get(out)+a); | 
|---|
| 169 | } else { | 
|---|
| 170 | resG->flow.set(in, resG->flow.get(in)-a); | 
|---|
| 171 | } | 
|---|
| 172 | } | 
|---|
| 173 | }; | 
|---|
| 174 |  | 
|---|
| 175 | class OutEdgeIt : public Edge { | 
|---|
| 176 | friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 177 | public: | 
|---|
| 178 | OutEdgeIt() { } | 
|---|
| 179 | private: | 
|---|
| 180 | OutEdgeIt(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { | 
|---|
| 181 | resG=&_resG; | 
|---|
| 182 | out=resG->G.template first<OldOutEdgeIt>(v); | 
|---|
| 183 | while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } | 
|---|
| 184 | if (!out.valid()) { | 
|---|
| 185 | out_or_in=0; | 
|---|
| 186 | in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); | 
|---|
| 187 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 188 | } | 
|---|
| 189 | } | 
|---|
| 190 | public: | 
|---|
| 191 | OutEdgeIt& operator++() { | 
|---|
| 192 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 193 | Node v=resG->G.aNode(out); | 
|---|
| 194 | ++out; | 
|---|
| 195 | while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } | 
|---|
| 196 | if (!out.valid()) { | 
|---|
| 197 | out_or_in=0; | 
|---|
| 198 | in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); | 
|---|
| 199 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 200 | } | 
|---|
| 201 | } else { | 
|---|
| 202 | ++in; | 
|---|
| 203 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 204 | } | 
|---|
| 205 | return *this; | 
|---|
| 206 | } | 
|---|
| 207 | }; | 
|---|
| 208 |  | 
|---|
| 209 | void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { | 
|---|
| 210 | e=OutEdgeIt(*this, v); | 
|---|
| 211 | } | 
|---|
| 212 | void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } | 
|---|
| 213 |  | 
|---|
| 214 | template< typename It > | 
|---|
| 215 | It first() const { | 
|---|
| 216 | It e; | 
|---|
| 217 | /*getF*/first(e); | 
|---|
| 218 | return e; | 
|---|
| 219 | } | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 | template< typename It > | 
|---|
| 222 | It first(Node v) const { | 
|---|
| 223 | It e; | 
|---|
| 224 | /*getF*/first(e, v); | 
|---|
| 225 | return e; | 
|---|
| 226 | } | 
|---|
| 227 |  | 
|---|
| 228 | Node tail(Edge e) const { | 
|---|
| 229 | return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } | 
|---|
| 230 | Node head(Edge e) const { | 
|---|
| 231 | return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } | 
|---|
| 232 |  | 
|---|
| 233 | Node aNode(OutEdgeIt e) const { | 
|---|
| 234 | return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } | 
|---|
| 235 | Node bNode(OutEdgeIt e) const { | 
|---|
| 236 | return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } | 
|---|
| 237 |  | 
|---|
| 238 | int id(Node v) const { return G.id(v); } | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 | template <typename S> | 
|---|
| 241 | class NodeMap { | 
|---|
| 242 | typename Graph::NodeMap<S> node_map; | 
|---|
| 243 | public: | 
|---|
| 244 | NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } | 
|---|
| 245 | NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } | 
|---|
| 246 | void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } | 
|---|
| 247 | S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } | 
|---|
| 248 | }; | 
|---|
| 249 | }; | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 | template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 253 | class MaxFlow { | 
|---|
| 254 | protected: | 
|---|
| 255 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 256 | typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 257 | typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 258 | typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 259 | typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 260 | const Graph* g; | 
|---|
| 261 | Node s; | 
|---|
| 262 | Node t; | 
|---|
| 263 | FlowMap* flow; | 
|---|
| 264 | const CapacityMap* capacity; | 
|---|
| 265 | typedef ResGraphWrapper<const Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > ResGW; | 
|---|
| 266 | typedef typename ResGW::OutEdgeIt ResGWOutEdgeIt; | 
|---|
| 267 | typedef typename ResGW::Edge ResGWEdge; | 
|---|
| 268 | public: | 
|---|
| 269 |  | 
|---|
| 270 | MaxFlow(const Graph& _g, Node _s, Node _t, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 271 | g(&_g), s(_s), t(_t), flow(&_flow), capacity(&_capacity) { } | 
|---|
| 272 |  | 
|---|
| 273 | bool augmentOnShortestPath() { | 
|---|
| 274 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 275 | bool _augment=false; | 
|---|
| 276 |  | 
|---|
| 277 | BfsIterator5< ResGW, typename ResGW::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 278 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 279 |  | 
|---|
| 280 | typename ResGW::NodeMap<ResGWEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 281 | pred.set(s, INVALID); | 
|---|
| 282 |  | 
|---|
| 283 | typename ResGW::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 284 |  | 
|---|
| 285 | //searching for augmenting path | 
|---|
| 286 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 287 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 288 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 289 | Node v=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 290 | Node w=res_graph.head(e); | 
|---|
| 291 | pred.set(w, e); | 
|---|
| 292 | if (res_graph.valid(pred[v])) { | 
|---|
| 293 | free.set(w, std::min(free[v], res_graph.resCap(e))); | 
|---|
| 294 | } else { | 
|---|
| 295 | free.set(w, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 296 | } | 
|---|
| 297 | if (res_graph.head(e)==t) { _augment=true; break; } | 
|---|
| 298 | } | 
|---|
| 299 |  | 
|---|
| 300 | ++bfs; | 
|---|
| 301 | } //end of searching augmenting path | 
|---|
| 302 |  | 
|---|
| 303 | if (_augment) { | 
|---|
| 304 | Node n=t; | 
|---|
| 305 | Number augment_value=free[t]; | 
|---|
| 306 | while (res_graph.valid(pred[n])) { | 
|---|
| 307 | ResGWEdge e=pred[n]; | 
|---|
| 308 | res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 309 | n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 310 | } | 
|---|
| 311 | } | 
|---|
| 312 |  | 
|---|
| 313 | return _augment; | 
|---|
| 314 | } | 
|---|
| 315 |  | 
|---|
| 316 | template<typename MapGraphWrapper> | 
|---|
| 317 | class DistanceMap { | 
|---|
| 318 | protected: | 
|---|
| 319 | const MapGraphWrapper* g; | 
|---|
| 320 | typename MapGraphWrapper::NodeMap<int> dist; | 
|---|
| 321 | public: | 
|---|
| 322 | DistanceMap(MapGraphWrapper& _g) : g(&_g), dist(*g, g->nodeNum()) { } | 
|---|
| 323 | void set(const typename MapGraphWrapper::Node& n, int a) { dist[n]=a; } | 
|---|
| 324 | int operator[](const typename MapGraphWrapper::Node& n) | 
|---|
| 325 | { return dist[n]; } | 
|---|
| 326 | //       int get(const typename MapGraphWrapper::Node& n) const { | 
|---|
| 327 | //      return dist[n]; } | 
|---|
| 328 | //       bool get(const typename MapGraphWrapper::Edge& e) const { | 
|---|
| 329 | //      return (dist.get(g->tail(e))<dist.get(g->head(e))); } | 
|---|
| 330 | bool operator[](const typename MapGraphWrapper::Edge& e) const { | 
|---|
| 331 | return (dist[g->tail(e)]<dist[g->head(e)]); | 
|---|
| 332 | } | 
|---|
| 333 | }; | 
|---|
| 334 |  | 
|---|
| 335 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { | 
|---|
| 336 | typedef MutableGraph MG; | 
|---|
| 337 | bool _augment=false; | 
|---|
| 338 |  | 
|---|
| 339 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 340 |  | 
|---|
| 341 | BfsIterator5< ResGW, typename ResGW::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 342 |  | 
|---|
| 343 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 344 | //typename ResGW::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 345 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); | 
|---|
| 346 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 347 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 348 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 349 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); | 
|---|
| 350 | } | 
|---|
| 351 | ++bfs; | 
|---|
| 352 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 353 |  | 
|---|
| 354 | MG F; | 
|---|
| 355 | ConstMap<typename ResGW::Node, bool> true_map(true); | 
|---|
| 356 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, ConstMap<typename ResGW::Node, bool>, | 
|---|
| 357 | DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; | 
|---|
| 358 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, true_map, dist); | 
|---|
| 359 | typename ResGW::NodeMap<typename MG::Node> res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 360 | { | 
|---|
| 361 | typename ResGW::NodeIt n; | 
|---|
| 362 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 363 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 364 | } | 
|---|
| 365 | } | 
|---|
| 366 |  | 
|---|
| 367 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F[s]; | 
|---|
| 368 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F[t]; | 
|---|
| 369 | typename MG::EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 370 | typename MG::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 371 |  | 
|---|
| 372 | //Making F to the graph containing the edges of the residual graph | 
|---|
| 373 | //which are in some shortest paths | 
|---|
| 374 | { | 
|---|
| 375 | typename FilterResGW::EdgeIt e; | 
|---|
| 376 | for(filter_res_graph.first(e); filter_res_graph.valid(e); filter_res_graph.next(e)) { | 
|---|
| 377 | //if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { | 
|---|
| 378 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); | 
|---|
| 379 | original_edge.update(); | 
|---|
| 380 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 381 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 382 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 383 | //} | 
|---|
| 384 | } | 
|---|
| 385 | } | 
|---|
| 386 |  | 
|---|
| 387 | bool __augment=true; | 
|---|
| 388 |  | 
|---|
| 389 | while (__augment) { | 
|---|
| 390 | __augment=false; | 
|---|
| 391 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 392 |  | 
|---|
| 393 | DfsIterator5< MG, typename MG::NodeMap<bool> > dfs(F); | 
|---|
| 394 | typename MG::NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); | 
|---|
| 395 | pred.set(sF, INVALID); | 
|---|
| 396 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 397 |  | 
|---|
| 398 | typename MG::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 399 |  | 
|---|
| 400 | dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 401 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 402 | ++dfs; | 
|---|
| 403 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { | 
|---|
| 404 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 405 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 406 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 407 | pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 408 | if (F.valid(pred[v])) { | 
|---|
| 409 | free.set(w, std::min(free[v], residual_capacity[dfs])); | 
|---|
| 410 | } else { | 
|---|
| 411 | free.set(w, residual_capacity[dfs]); | 
|---|
| 412 | } | 
|---|
| 413 | if (w==tF) { | 
|---|
| 414 | __augment=true; | 
|---|
| 415 | _augment=true; | 
|---|
| 416 | break; | 
|---|
| 417 | } | 
|---|
| 418 |  | 
|---|
| 419 | } else { | 
|---|
| 420 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 421 | } | 
|---|
| 422 | } | 
|---|
| 423 | } | 
|---|
| 424 |  | 
|---|
| 425 | if (__augment) { | 
|---|
| 426 | typename MG::Node n=tF; | 
|---|
| 427 | Number augment_value=free[tF]; | 
|---|
| 428 | while (F.valid(pred[n])) { | 
|---|
| 429 | typename MG::Edge e=pred[n]; | 
|---|
| 430 | res_graph.augment(original_edge[e], augment_value); | 
|---|
| 431 | n=F.tail(e); | 
|---|
| 432 | if (residual_capacity[e]==augment_value) | 
|---|
| 433 | F.erase(e); | 
|---|
| 434 | else | 
|---|
| 435 | residual_capacity.set(e, residual_capacity[e]-augment_value); | 
|---|
| 436 | } | 
|---|
| 437 | } | 
|---|
| 438 |  | 
|---|
| 439 | } | 
|---|
| 440 |  | 
|---|
| 441 | return _augment; | 
|---|
| 442 | } | 
|---|
| 443 |  | 
|---|
| 444 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow1() { | 
|---|
| 445 | typedef MutableGraph MG; | 
|---|
| 446 | bool _augment=false; | 
|---|
| 447 |  | 
|---|
| 448 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 449 |  | 
|---|
| 450 | //bfs for distances on the residual graph | 
|---|
| 451 | BfsIterator5< ResGW, typename ResGW::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 452 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 453 | typename ResGW::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 454 |  | 
|---|
| 455 | //F will contain the physical copy of the residual graph | 
|---|
| 456 | //with the set of edges which are on shortest paths | 
|---|
| 457 | MG F; | 
|---|
| 458 | typename ResGW::NodeMap<typename MG::Node> res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 459 | { | 
|---|
| 460 | typename ResGW::NodeIt n; | 
|---|
| 461 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 462 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 463 | } | 
|---|
| 464 | } | 
|---|
| 465 |  | 
|---|
| 466 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F[s]; | 
|---|
| 467 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F[t]; | 
|---|
| 468 | typename MG::EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 469 | typename MG::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 470 |  | 
|---|
| 471 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 472 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 473 | if (res_graph.valid(e)) { | 
|---|
| 474 | if (bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 475 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); | 
|---|
| 476 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); | 
|---|
| 477 | original_edge.update(); | 
|---|
| 478 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 479 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 480 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 481 | } else { | 
|---|
| 482 | if (dist[res_graph.head(e)]==(dist[res_graph.tail(e)]+1)) { | 
|---|
| 483 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); | 
|---|
| 484 | original_edge.update(); | 
|---|
| 485 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 486 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 487 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 488 | } | 
|---|
| 489 | } | 
|---|
| 490 | } | 
|---|
| 491 | ++bfs; | 
|---|
| 492 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 493 |  | 
|---|
| 494 | bool __augment=true; | 
|---|
| 495 |  | 
|---|
| 496 | while (__augment) { | 
|---|
| 497 | __augment=false; | 
|---|
| 498 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 499 | DfsIterator5< MG, typename MG::NodeMap<bool> > dfs(F); | 
|---|
| 500 | typename MG::NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); | 
|---|
| 501 | pred.set(sF, INVALID); | 
|---|
| 502 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 503 |  | 
|---|
| 504 | typename MG::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 505 |  | 
|---|
| 506 | dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 507 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 508 | ++dfs; | 
|---|
| 509 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { | 
|---|
| 510 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 511 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 512 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 513 | pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 514 | if (F.valid(pred[v])) { | 
|---|
| 515 | free.set(w, std::min(free[v], residual_capacity[dfs])); | 
|---|
| 516 | } else { | 
|---|
| 517 | free.set(w, residual_capacity[dfs]); | 
|---|
| 518 | } | 
|---|
| 519 | if (w==tF) { | 
|---|
| 520 | __augment=true; | 
|---|
| 521 | _augment=true; | 
|---|
| 522 | break; | 
|---|
| 523 | } | 
|---|
| 524 |  | 
|---|
| 525 | } else { | 
|---|
| 526 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 527 | } | 
|---|
| 528 | } | 
|---|
| 529 | } | 
|---|
| 530 |  | 
|---|
| 531 | if (__augment) { | 
|---|
| 532 | typename MG::Node n=tF; | 
|---|
| 533 | Number augment_value=free[tF]; | 
|---|
| 534 | while (F.valid(pred[n])) { | 
|---|
| 535 | typename MG::Edge e=pred[n]; | 
|---|
| 536 | res_graph.augment(original_edge[e], augment_value); | 
|---|
| 537 | n=F.tail(e); | 
|---|
| 538 | if (residual_capacity[e]==augment_value) | 
|---|
| 539 | F.erase(e); | 
|---|
| 540 | else | 
|---|
| 541 | residual_capacity.set(e, residual_capacity[e]-augment_value); | 
|---|
| 542 | } | 
|---|
| 543 | } | 
|---|
| 544 |  | 
|---|
| 545 | } | 
|---|
| 546 |  | 
|---|
| 547 | return _augment; | 
|---|
| 548 | } | 
|---|
| 549 |  | 
|---|
| 550 | bool augmentOnBlockingFlow2() { | 
|---|
| 551 | bool _augment=false; | 
|---|
| 552 |  | 
|---|
| 553 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 554 |  | 
|---|
| 555 | BfsIterator5< ResGW, typename ResGW::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 556 |  | 
|---|
| 557 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 558 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); | 
|---|
| 559 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 560 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 561 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 562 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); | 
|---|
| 563 | } | 
|---|
| 564 | ++bfs; | 
|---|
| 565 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 566 |  | 
|---|
| 567 | //Subgraph containing the edges on some shortest paths | 
|---|
| 568 | ConstMap<typename ResGW::Node, bool> true_map(true); | 
|---|
| 569 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, ConstMap<typename ResGW::Node, bool>, | 
|---|
| 570 | DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; | 
|---|
| 571 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, true_map, dist); | 
|---|
| 572 |  | 
|---|
| 573 | //Subgraph, which is able to delete edges which are already | 
|---|
| 574 | //met by the dfs | 
|---|
| 575 | typename FilterResGW::NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> | 
|---|
| 576 | first_out_edges(filter_res_graph); | 
|---|
| 577 | typename FilterResGW::NodeIt v; | 
|---|
| 578 | for(filter_res_graph.first(v); filter_res_graph.valid(v); | 
|---|
| 579 | filter_res_graph.next(v)) | 
|---|
| 580 | { | 
|---|
| 581 | typename FilterResGW::OutEdgeIt e; | 
|---|
| 582 | filter_res_graph.first(e, v); | 
|---|
| 583 | first_out_edges.set(v, e); | 
|---|
| 584 | } | 
|---|
| 585 | typedef ErasingFirstGraphWrapper<FilterResGW, typename FilterResGW:: | 
|---|
| 586 | NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> > ErasingResGW; | 
|---|
| 587 | ErasingResGW erasing_res_graph(filter_res_graph, first_out_edges); | 
|---|
| 588 |  | 
|---|
| 589 | bool __augment=true; | 
|---|
| 590 |  | 
|---|
| 591 | while (__augment) { | 
|---|
| 592 |  | 
|---|
| 593 | __augment=false; | 
|---|
| 594 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 595 | DfsIterator5< ErasingResGW, typename ErasingResGW::NodeMap<bool> > | 
|---|
| 596 | dfs(erasing_res_graph); | 
|---|
| 597 | typename ErasingResGW::NodeMap<typename ErasingResGW::OutEdgeIt> | 
|---|
| 598 | pred(erasing_res_graph); | 
|---|
| 599 | pred.set(s, INVALID); | 
|---|
| 600 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 601 |  | 
|---|
| 602 | typename ErasingResGW::NodeMap<Number> free(erasing_res_graph); | 
|---|
| 603 |  | 
|---|
| 604 | dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 605 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 606 | ++dfs; | 
|---|
| 607 | if (erasing_res_graph.valid( | 
|---|
| 608 | /*typename ErasingResGW::OutEdgeIt*/(dfs))) | 
|---|
| 609 | { | 
|---|
| 610 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 611 |  | 
|---|
| 612 | typename ErasingResGW::Node v=erasing_res_graph.aNode(dfs); | 
|---|
| 613 | typename ErasingResGW::Node w=erasing_res_graph.bNode(dfs); | 
|---|
| 614 |  | 
|---|
| 615 | pred.set(w, /*typename ErasingResGW::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 616 | if (erasing_res_graph.valid(pred[v])) { | 
|---|
| 617 | free.set(w, std::min(free[v], res_graph.resCap(dfs))); | 
|---|
| 618 | } else { | 
|---|
| 619 | free.set(w, res_graph.resCap(dfs)); | 
|---|
| 620 | } | 
|---|
| 621 |  | 
|---|
| 622 | if (w==t) { | 
|---|
| 623 | __augment=true; | 
|---|
| 624 | _augment=true; | 
|---|
| 625 | break; | 
|---|
| 626 | } | 
|---|
| 627 | } else { | 
|---|
| 628 | erasing_res_graph.erase(dfs); | 
|---|
| 629 | } | 
|---|
| 630 | } | 
|---|
| 631 | } | 
|---|
| 632 |  | 
|---|
| 633 | if (__augment) { | 
|---|
| 634 | typename ErasingResGW::Node n=t; | 
|---|
| 635 | Number augment_value=free[n]; | 
|---|
| 636 | while (erasing_res_graph.valid(pred[n])) { | 
|---|
| 637 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt e=pred[n]; | 
|---|
| 638 | res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 639 | n=erasing_res_graph.tail(e); | 
|---|
| 640 | if (res_graph.resCap(e)==0) | 
|---|
| 641 | erasing_res_graph.erase(e); | 
|---|
| 642 | } | 
|---|
| 643 | } | 
|---|
| 644 |  | 
|---|
| 645 | } //while (__augment) | 
|---|
| 646 |  | 
|---|
| 647 | return _augment; | 
|---|
| 648 | } | 
|---|
| 649 |  | 
|---|
| 650 | void run() { | 
|---|
| 651 | //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 652 | while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 653 | //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 654 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 655 | //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 656 | } | 
|---|
| 657 | } | 
|---|
| 658 |  | 
|---|
| 659 | template<typename MutableGraph> void run() { | 
|---|
| 660 | //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 661 | //while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 662 | while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 663 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 664 | //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 665 | } | 
|---|
| 666 | } | 
|---|
| 667 |  | 
|---|
| 668 | Number flowValue() { | 
|---|
| 669 | Number a=0; | 
|---|
| 670 | OutEdgeIt e; | 
|---|
| 671 | for(g->first(e, s); g->valid(e); g->next(e)) { | 
|---|
| 672 | a+=(*flow)[e]; | 
|---|
| 673 | } | 
|---|
| 674 | return a; | 
|---|
| 675 | } | 
|---|
| 676 |  | 
|---|
| 677 | }; | 
|---|
| 678 |  | 
|---|
| 679 |  | 
|---|
| 680 | //   template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 681 | //   class MaxMatching { | 
|---|
| 682 | //   public: | 
|---|
| 683 | //     typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 684 | //     typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 685 | //     typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 686 | //     typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 687 | //     typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 688 | //     typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 689 |  | 
|---|
| 690 | //     typedef typename Graph::NodeMap<bool> SMap; | 
|---|
| 691 | //     typedef typename Graph::NodeMap<bool> TMap; | 
|---|
| 692 | //   private: | 
|---|
| 693 | //     const Graph* G; | 
|---|
| 694 | //     SMap* S; | 
|---|
| 695 | //     TMap* T; | 
|---|
| 696 | //     //Node s; | 
|---|
| 697 | //     //Node t; | 
|---|
| 698 | //     FlowMap* flow; | 
|---|
| 699 | //     const CapacityMap* capacity; | 
|---|
| 700 | //     typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; | 
|---|
| 701 | //     typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; | 
|---|
| 702 | //     typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; | 
|---|
| 703 | //     typename Graph::NodeMap<int> used; //0 | 
|---|
| 704 |  | 
|---|
| 705 | //   public: | 
|---|
| 706 | //     MaxMatching(const Graph& _G, SMap& _S, TMap& _T, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 707 | //       G(&_G), S(&_S), T(&_T), flow(&_flow), capacity(&_capacity), used(_G) { } | 
|---|
| 708 | //     bool augmentOnShortestPath() { | 
|---|
| 709 | //       AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 710 | //       bool _augment=false; | 
|---|
| 711 |  | 
|---|
| 712 | //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 713 | //       BfsIterator5< AugGraph, /*AugOutEdgeIt,*/ ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 714 | //       typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 715 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 716 | //      if ((S->get(s)) && (used.get(s)<1) ) { | 
|---|
| 717 | //        //Number u=0; | 
|---|
| 718 | //        //for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 719 | //        //u+=flow->get(e); | 
|---|
| 720 | //        //if (u<1) { | 
|---|
| 721 | //          bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 722 | //          pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 723 | //          //} | 
|---|
| 724 | //      } | 
|---|
| 725 | //       } | 
|---|
| 726 |  | 
|---|
| 727 | //       typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 728 |  | 
|---|
| 729 | //       Node n; | 
|---|
| 730 | //       //searching for augmenting path | 
|---|
| 731 | //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 732 | //      AugOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 733 | //      if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 734 | //        Node v=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 735 | //        Node w=res_graph.head(e); | 
|---|
| 736 | //        pred.set(w, e); | 
|---|
| 737 | //        if (res_graph.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 738 | //          free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(e))); | 
|---|
| 739 | //        } else { | 
|---|
| 740 | //          free.set(w, res_graph.free(e)); | 
|---|
| 741 | //        } | 
|---|
| 742 | //        n=res_graph.head(e); | 
|---|
| 743 | //        if (T->get(n) && (used.get(n)<1) ) { | 
|---|
| 744 | //          //Number u=0; | 
|---|
| 745 | //          //for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) | 
|---|
| 746 | //          //u+=flow->get(f); | 
|---|
| 747 | //          //if (u<1) { | 
|---|
| 748 | //            _augment=true; | 
|---|
| 749 | //            break; | 
|---|
| 750 | //            //} | 
|---|
| 751 | //        } | 
|---|
| 752 | //      } | 
|---|
| 753 |  | 
|---|
| 754 | //      ++bfs; | 
|---|
| 755 | //       } //end of searching augmenting path | 
|---|
| 756 |  | 
|---|
| 757 | //       if (_augment) { | 
|---|
| 758 | //      //Node n=t; | 
|---|
| 759 | //      used.set(n, 1); //mind2 vegen jav | 
|---|
| 760 | //      Number augment_value=free.get(n); | 
|---|
| 761 | //      while (res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 762 | //        AugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 763 | //        res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 764 | //        n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 765 | //      } | 
|---|
| 766 | //      used.set(n, 1); //mind2 vegen jav | 
|---|
| 767 | //       } | 
|---|
| 768 |  | 
|---|
| 769 | //       return _augment; | 
|---|
| 770 | //     } | 
|---|
| 771 |  | 
|---|
| 772 | // //     template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { | 
|---|
| 773 | // //       bool _augment=false; | 
|---|
| 774 |  | 
|---|
| 775 | // //       AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 776 |  | 
|---|
| 777 | // //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 778 | // //       BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 779 |  | 
|---|
| 780 |  | 
|---|
| 781 |  | 
|---|
| 782 |  | 
|---|
| 783 |  | 
|---|
| 784 | // //       //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 785 | // //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 786 | // //   if (S->get(s)) { | 
|---|
| 787 | // //     Number u=0; | 
|---|
| 788 | // //     for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 789 | // //       u+=flow->get(e); | 
|---|
| 790 | // //     if (u<1) { | 
|---|
| 791 | // //       bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 792 | // //       //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 793 | // //     } | 
|---|
| 794 | // //   } | 
|---|
| 795 | // //       } | 
|---|
| 796 |  | 
|---|
| 797 |  | 
|---|
| 798 |  | 
|---|
| 799 |  | 
|---|
| 800 | // //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 801 | // //       typename AugGraph::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 802 | // //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 803 | // //   AugOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 804 | // //   if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 805 | // //     dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 806 | // //   } | 
|---|
| 807 |  | 
|---|
| 808 | // //   ++bfs; | 
|---|
| 809 | // //       } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 810 |  | 
|---|
| 811 | // //       MutableGraph F; | 
|---|
| 812 | // //       typename AugGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Node> | 
|---|
| 813 | // //   res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 814 | // //       for(typename AugGraph::NodeIt n=res_graph.template first<typename AugGraph::NodeIt>(); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 815 | // //   res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 816 | // //       } | 
|---|
| 817 |  | 
|---|
| 818 | // //       typename MutableGraph::Node sF=res_graph_to_F.get(s); | 
|---|
| 819 | // //       typename MutableGraph::Node tF=res_graph_to_F.get(t); | 
|---|
| 820 |  | 
|---|
| 821 | // //       typename MutableGraph::EdgeMap<AugEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 822 | // //       typename MutableGraph::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 823 |  | 
|---|
| 824 | // //       //Making F to the graph containing the edges of the residual graph | 
|---|
| 825 | // //       //which are in some shortest paths | 
|---|
| 826 | // //       for(typename AugGraph::EdgeIt e=res_graph.template first<typename AugGraph::EdgeIt>(); res_graph.valid(e); res_graph.next(e)) { | 
|---|
| 827 | // //   if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { | 
|---|
| 828 | // //     typename MutableGraph::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); | 
|---|
| 829 | // //     original_edge.update(); | 
|---|
| 830 | // //     original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 831 | // //     residual_capacity.update(); | 
|---|
| 832 | // //     residual_capacity.set(f, res_graph.free(e)); | 
|---|
| 833 | // //   } | 
|---|
| 834 | // //       } | 
|---|
| 835 |  | 
|---|
| 836 | // //       bool __augment=true; | 
|---|
| 837 |  | 
|---|
| 838 | // //       while (__augment) { | 
|---|
| 839 | // //   __augment=false; | 
|---|
| 840 | // //   //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 841 | // //   typedef typename MutableGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 842 | // //   DfsIterator4< MutableGraph, typename MutableGraph::OutEdgeIt, BlockingReachedMap > dfs(F); | 
|---|
| 843 | // //   typename MutableGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Edge> pred(F); | 
|---|
| 844 | // //   pred.set(sF, typename MutableGraph::Edge(INVALID)); | 
|---|
| 845 | // //   //invalid iterators for sources | 
|---|
| 846 |  | 
|---|
| 847 | // //   typename MutableGraph::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 848 |  | 
|---|
| 849 | // //   dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 850 | // //   while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 851 | // //     ++dfs; | 
|---|
| 852 | // //     if (F.valid(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs))) { | 
|---|
| 853 | // //       if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 854 | // //         typename MutableGraph::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 855 | // //         typename MutableGraph::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 856 | // //         pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 857 | // //         if (F.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 858 | // //           free.set(w, std::min(free.get(v), residual_capacity.get(dfs))); | 
|---|
| 859 | // //         } else { | 
|---|
| 860 | // //           free.set(w, residual_capacity.get(dfs)); | 
|---|
| 861 | // //         } | 
|---|
| 862 | // //         if (w==tF) { | 
|---|
| 863 | // //           __augment=true; | 
|---|
| 864 | // //           _augment=true; | 
|---|
| 865 | // //           break; | 
|---|
| 866 | // //         } | 
|---|
| 867 |  | 
|---|
| 868 | // //       } else { | 
|---|
| 869 | // //         F.erase(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs)); | 
|---|
| 870 | // //       } | 
|---|
| 871 | // //     } | 
|---|
| 872 | // //   } | 
|---|
| 873 |  | 
|---|
| 874 | // //   if (__augment) { | 
|---|
| 875 | // //     typename MutableGraph::Node n=tF; | 
|---|
| 876 | // //     Number augment_value=free.get(tF); | 
|---|
| 877 | // //     while (F.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 878 | // //       typename MutableGraph::Edge e=pred.get(n); | 
|---|
| 879 | // //       res_graph.augment(original_edge.get(e), augment_value); | 
|---|
| 880 | // //       n=F.tail(e); | 
|---|
| 881 | // //       if (residual_capacity.get(e)==augment_value) | 
|---|
| 882 | // //         F.erase(e); | 
|---|
| 883 | // //       else | 
|---|
| 884 | // //         residual_capacity.set(e, residual_capacity.get(e)-augment_value); | 
|---|
| 885 | // //     } | 
|---|
| 886 | // //   } | 
|---|
| 887 |  | 
|---|
| 888 | // //       } | 
|---|
| 889 |  | 
|---|
| 890 | // //       return _augment; | 
|---|
| 891 | // //     } | 
|---|
| 892 | //     bool augmentOnBlockingFlow2() { | 
|---|
| 893 | //       bool _augment=false; | 
|---|
| 894 |  | 
|---|
| 895 | //       //typedef ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> EAugGraph; | 
|---|
| 896 | //       typedef FilterGraphWrapper< ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> > EAugGraph; | 
|---|
| 897 | //       typedef typename EAugGraph::OutEdgeIt EAugOutEdgeIt; | 
|---|
| 898 | //       typedef typename EAugGraph::Edge EAugEdge; | 
|---|
| 899 |  | 
|---|
| 900 | //       EAugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 901 |  | 
|---|
| 902 | //       //typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 903 | //       BfsIterator5< | 
|---|
| 904 | //      ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>, | 
|---|
| 905 | //      /*typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt,*/ | 
|---|
| 906 | //      ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 907 |  | 
|---|
| 908 |  | 
|---|
| 909 | //       //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 910 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 911 | //      if (S->get(s)) { | 
|---|
| 912 | //        Number u=0; | 
|---|
| 913 | //        for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 914 | //          u+=flow->get(e); | 
|---|
| 915 | //        if (u<1) { | 
|---|
| 916 | //          bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 917 | //          //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 918 | //        } | 
|---|
| 919 | //      } | 
|---|
| 920 | //       } | 
|---|
| 921 |  | 
|---|
| 922 |  | 
|---|
| 923 | //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 924 |  | 
|---|
| 925 | //       typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>:: | 
|---|
| 926 | //      NodeMap<int>& dist=res_graph.dist; | 
|---|
| 927 |  | 
|---|
| 928 | //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 929 | //      typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 930 | //      if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 931 | //        dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 932 | //      } | 
|---|
| 933 | //      ++bfs; | 
|---|
| 934 | //       } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 935 |  | 
|---|
| 936 | //       bool __augment=true; | 
|---|
| 937 |  | 
|---|
| 938 | //       while (__augment) { | 
|---|
| 939 |  | 
|---|
| 940 | //      __augment=false; | 
|---|
| 941 | //      //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 942 | //      typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 943 | //      DfsIterator5< EAugGraph/*, EAugOutEdgeIt*/, BlockingReachedMap > | 
|---|
| 944 | //        dfs(res_graph); | 
|---|
| 945 | //      typename EAugGraph::NodeMap<EAugEdge> pred(res_graph, INVALID); | 
|---|
| 946 | //      //pred.set(s, EAugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 947 | //      //invalid iterators for sources | 
|---|
| 948 |  | 
|---|
| 949 | //      typename EAugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 950 |  | 
|---|
| 951 |  | 
|---|
| 952 | //      //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 953 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 954 | //      if (S->get(s)) { | 
|---|
| 955 | //        Number u=0; | 
|---|
| 956 | //        for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 957 | //          u+=flow->get(e); | 
|---|
| 958 | //        if (u<1) { | 
|---|
| 959 | //          dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 960 | //          //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 961 | //        } | 
|---|
| 962 | //      } | 
|---|
| 963 | //       } | 
|---|
| 964 |  | 
|---|
| 965 |  | 
|---|
| 966 |  | 
|---|
| 967 | //       //dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 968 | //       typename EAugGraph::Node n; | 
|---|
| 969 | //      while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 970 | //        ++dfs; | 
|---|
| 971 | //        if (res_graph.valid(EAugOutEdgeIt(dfs))) { | 
|---|
| 972 | //          if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 973 |  | 
|---|
| 974 | //            typename EAugGraph::Node v=res_graph.aNode(dfs); | 
|---|
| 975 | //            typename EAugGraph::Node w=res_graph.bNode(dfs); | 
|---|
| 976 |  | 
|---|
| 977 | //            pred.set(w, EAugOutEdgeIt(dfs)); | 
|---|
| 978 | //            if (res_graph.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 979 | //              free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(dfs))); | 
|---|
| 980 | //            } else { | 
|---|
| 981 | //              free.set(w, res_graph.free(dfs)); | 
|---|
| 982 | //            } | 
|---|
| 983 |  | 
|---|
| 984 | //            n=w; | 
|---|
| 985 | //            if (T->get(w)) { | 
|---|
| 986 | //              Number u=0; | 
|---|
| 987 | //              for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) | 
|---|
| 988 | //                u+=flow->get(f); | 
|---|
| 989 | //              if (u<1) { | 
|---|
| 990 | //                __augment=true; | 
|---|
| 991 | //                _augment=true; | 
|---|
| 992 | //                break; | 
|---|
| 993 | //              } | 
|---|
| 994 | //            } | 
|---|
| 995 | //          } else { | 
|---|
| 996 | //            res_graph.erase(dfs); | 
|---|
| 997 | //          } | 
|---|
| 998 | //        } | 
|---|
| 999 |  | 
|---|
| 1000 | //      } | 
|---|
| 1001 |  | 
|---|
| 1002 | //      if (__augment) { | 
|---|
| 1003 | //        // typename EAugGraph::Node n=t; | 
|---|
| 1004 | //        Number augment_value=free.get(n); | 
|---|
| 1005 | //        while (res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 1006 | //          EAugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 1007 | //          res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 1008 | //          n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1009 | //          if (res_graph.free(e)==0) | 
|---|
| 1010 | //            res_graph.erase(e); | 
|---|
| 1011 | //        } | 
|---|
| 1012 | //      } | 
|---|
| 1013 |  | 
|---|
| 1014 | //       } | 
|---|
| 1015 |  | 
|---|
| 1016 | //       return _augment; | 
|---|
| 1017 | //     } | 
|---|
| 1018 | //     void run() { | 
|---|
| 1019 | //       //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 1020 | //       while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 1021 | //      //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 1022 | //      //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 1023 | //      //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 1024 | //       } | 
|---|
| 1025 | //     } | 
|---|
| 1026 | // //     template<typename MutableGraph> void run() { | 
|---|
| 1027 | // //       //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 1028 | // //       //while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 1029 | // //   while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 1030 | // //   //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 1031 | // //   //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 1032 | // //       } | 
|---|
| 1033 | // //     } | 
|---|
| 1034 | //     Number flowValue() { | 
|---|
| 1035 | //       Number a=0; | 
|---|
| 1036 | //       EdgeIt e; | 
|---|
| 1037 | //       for(G->/*getF*/first(e); G->valid(e); G->next(e)) { | 
|---|
| 1038 | //      a+=flow->get(e); | 
|---|
| 1039 | //       } | 
|---|
| 1040 | //       return a; | 
|---|
| 1041 | //     } | 
|---|
| 1042 | //   }; | 
|---|
| 1043 |  | 
|---|
| 1044 |  | 
|---|
| 1045 |  | 
|---|
| 1046 |  | 
|---|
| 1047 |  | 
|---|
| 1048 |  | 
|---|
| 1049 | // //   template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 1050 | // //   class MaxFlow2 { | 
|---|
| 1051 | // //   public: | 
|---|
| 1052 | // //     typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 1053 | // //     typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 1054 | // //     typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 1055 | // //     typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 1056 | // //     typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 1057 | // //   private: | 
|---|
| 1058 | // //     const Graph& G; | 
|---|
| 1059 | // //     std::list<Node>& S; | 
|---|
| 1060 | // //     std::list<Node>& T; | 
|---|
| 1061 | // //     FlowMap& flow; | 
|---|
| 1062 | // //     const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 1063 | // //     typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; | 
|---|
| 1064 | // //     typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; | 
|---|
| 1065 | // //     typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; | 
|---|
| 1066 | // //     typename Graph::NodeMap<bool> SMap; | 
|---|
| 1067 | // //     typename Graph::NodeMap<bool> TMap; | 
|---|
| 1068 | // //   public: | 
|---|
| 1069 | // //     MaxFlow2(const Graph& _G, std::list<Node>& _S, std::list<Node>& _T, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : G(_G), S(_S), T(_T), flow(_flow), capacity(_capacity), SMap(_G), TMap(_G) { | 
|---|
| 1070 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1071 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1072 | // //   SMap.set(*i, true); | 
|---|
| 1073 | // //       } | 
|---|
| 1074 | // //       for (typename std::list<Node>::const_iterator i=T.begin(); | 
|---|
| 1075 | // //      i!=T.end(); ++i) { | 
|---|
| 1076 | // //   TMap.set(*i, true); | 
|---|
| 1077 | // //       } | 
|---|
| 1078 | // //     } | 
|---|
| 1079 | // //     bool augment() { | 
|---|
| 1080 | // //       AugGraph res_graph(G, flow, capacity); | 
|---|
| 1081 | // //       bool _augment=false; | 
|---|
| 1082 | // //       Node reached_t_node; | 
|---|
| 1083 |  | 
|---|
| 1084 | // //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 1085 | // //       BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 1086 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1087 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1088 | // //   bfs.pushAndSetReached(*i); | 
|---|
| 1089 | // //       } | 
|---|
| 1090 | // //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 1091 |  | 
|---|
| 1092 | // //       typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 1093 | // //       //filled up with invalid iterators | 
|---|
| 1094 |  | 
|---|
| 1095 | // //       typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 1096 |  | 
|---|
| 1097 | // //       //searching for augmenting path | 
|---|
| 1098 | // //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 1099 | // //   AugOutEdgeIt e=/*AugOutEdgeIt*/(bfs); | 
|---|
| 1100 | // //   if (e.valid() && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 1101 | // //     Node v=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1102 | // //     Node w=res_graph.head(e); | 
|---|
| 1103 | // //     pred.set(w, e); | 
|---|
| 1104 | // //     if (pred.get(v).valid()) { | 
|---|
| 1105 | // //       free.set(w, std::min(free.get(v), e.free())); | 
|---|
| 1106 | // //     } else { | 
|---|
| 1107 | // //       free.set(w, e.free()); | 
|---|
| 1108 | // //     } | 
|---|
| 1109 | // //     if (TMap.get(res_graph.head(e))) { | 
|---|
| 1110 | // //       _augment=true; | 
|---|
| 1111 | // //       reached_t_node=res_graph.head(e); | 
|---|
| 1112 | // //       break; | 
|---|
| 1113 | // //     } | 
|---|
| 1114 | // //   } | 
|---|
| 1115 |  | 
|---|
| 1116 | // //   ++bfs; | 
|---|
| 1117 | // //       } //end of searching augmenting path | 
|---|
| 1118 |  | 
|---|
| 1119 | // //       if (_augment) { | 
|---|
| 1120 | // //   Node n=reached_t_node; | 
|---|
| 1121 | // //   Number augment_value=free.get(reached_t_node); | 
|---|
| 1122 | // //   while (pred.get(n).valid()) { | 
|---|
| 1123 | // //     AugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 1124 | // //     e.augment(augment_value); | 
|---|
| 1125 | // //     n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1126 | // //   } | 
|---|
| 1127 | // //       } | 
|---|
| 1128 |  | 
|---|
| 1129 | // //       return _augment; | 
|---|
| 1130 | // //     } | 
|---|
| 1131 | // //     void run() { | 
|---|
| 1132 | // //       while (augment()) { } | 
|---|
| 1133 | // //     } | 
|---|
| 1134 | // //     Number flowValue() { | 
|---|
| 1135 | // //       Number a=0; | 
|---|
| 1136 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1137 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1138 | // //   for(OutEdgeIt e=G.template first<OutEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { | 
|---|
| 1139 | // //     a+=flow.get(e); | 
|---|
| 1140 | // //   } | 
|---|
| 1141 | // //   for(InEdgeIt e=G.template first<InEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { | 
|---|
| 1142 | // //     a-=flow.get(e); | 
|---|
| 1143 | // //   } | 
|---|
| 1144 | // //       } | 
|---|
| 1145 | // //       return a; | 
|---|
| 1146 | // //     } | 
|---|
| 1147 | // //   }; | 
|---|
| 1148 |  | 
|---|
| 1149 |  | 
|---|
| 1150 | } // namespace hugo | 
|---|
| 1151 |  | 
|---|
| 1152 | #endif //HUGO_EDMONDS_KARP_H | 
|---|