| 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_1.h> | 
|---|
| 10 | #include <invalid.h> | 
|---|
| 11 | #include <graph_wrapper_1.h> | 
|---|
| 12 |  | 
|---|
| 13 | namespace hugo { | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 | template<typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 16 | class ResGraph { | 
|---|
| 17 | public: | 
|---|
| 18 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 19 | typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 20 | private: | 
|---|
| 21 | typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; | 
|---|
| 22 | const Graph& G; | 
|---|
| 23 | FlowMap& flow; | 
|---|
| 24 | const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 25 | public: | 
|---|
| 26 | ResGraph(const Graph& _G, FlowMap& _flow, | 
|---|
| 27 | const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 28 | G(_G), flow(_flow), capacity(_capacity) { } | 
|---|
| 29 |  | 
|---|
| 30 | class Edge; | 
|---|
| 31 | class OutEdgeIt; | 
|---|
| 32 | friend class Edge; | 
|---|
| 33 | friend class OutEdgeIt; | 
|---|
| 34 |  | 
|---|
| 35 | class Edge { | 
|---|
| 36 | friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 37 | protected: | 
|---|
| 38 | const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; | 
|---|
| 39 | OldSymEdgeIt sym; | 
|---|
| 40 | public: | 
|---|
| 41 | Edge() { } | 
|---|
| 42 | //Edge(const Edge& e) : resG(e.resG), sym(e.sym) { } | 
|---|
| 43 | Number free() const { | 
|---|
| 44 | if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { | 
|---|
| 45 | return (resG->capacity.get(sym)-resG->flow.get(sym)); | 
|---|
| 46 | } else { | 
|---|
| 47 | return (resG->flow.get(sym)); | 
|---|
| 48 | } | 
|---|
| 49 | } | 
|---|
| 50 | bool valid() const { return sym.valid(); } | 
|---|
| 51 | void augment(Number a) const { | 
|---|
| 52 | if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { | 
|---|
| 53 | resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)+a); | 
|---|
| 54 | //resG->flow[sym]+=a; | 
|---|
| 55 | } else { | 
|---|
| 56 | resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)-a); | 
|---|
| 57 | //resG->flow[sym]-=a; | 
|---|
| 58 | } | 
|---|
| 59 | } | 
|---|
| 60 | }; | 
|---|
| 61 |  | 
|---|
| 62 | class OutEdgeIt : public Edge { | 
|---|
| 63 | friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 64 | public: | 
|---|
| 65 | OutEdgeIt() { } | 
|---|
| 66 | //OutEdgeIt(const OutEdgeIt& e) { resG=e.resG; sym=e.sym; } | 
|---|
| 67 | private: | 
|---|
| 68 | OutEdgeIt(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { | 
|---|
| 69 | resG=&_resG; | 
|---|
| 70 | sym=resG->G.template first<OldSymEdgeIt>(v); | 
|---|
| 71 | while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } | 
|---|
| 72 | } | 
|---|
| 73 | public: | 
|---|
| 74 | OutEdgeIt& operator++() { | 
|---|
| 75 | ++sym; | 
|---|
| 76 | while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } | 
|---|
| 77 | return *this; | 
|---|
| 78 | } | 
|---|
| 79 | }; | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 | void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { | 
|---|
| 82 | e=OutEdgeIt(*this, v); | 
|---|
| 83 | } | 
|---|
| 84 | void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } | 
|---|
| 85 |  | 
|---|
| 86 | template< typename It > | 
|---|
| 87 | It first() const { | 
|---|
| 88 | It e; | 
|---|
| 89 | /*getF*/first(e); | 
|---|
| 90 | return e; | 
|---|
| 91 | } | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 | template< typename It > | 
|---|
| 94 | It first(Node v) const { | 
|---|
| 95 | It e; | 
|---|
| 96 | /*getF*/first(e, v); | 
|---|
| 97 | return e; | 
|---|
| 98 | } | 
|---|
| 99 |  | 
|---|
| 100 | Node tail(Edge e) const { return G.aNode(e.sym); } | 
|---|
| 101 | Node head(Edge e) const { return G.bNode(e.sym); } | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 | Node aNode(OutEdgeIt e) const { return G.aNode(e.sym); } | 
|---|
| 104 | Node bNode(OutEdgeIt e) const { return G.bNode(e.sym); } | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 | int id(Node v) const { return G.id(v); } | 
|---|
| 107 |  | 
|---|
| 108 | template <typename S> | 
|---|
| 109 | class NodeMap { | 
|---|
| 110 | typename Graph::NodeMap<S> node_map; | 
|---|
| 111 | public: | 
|---|
| 112 | NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } | 
|---|
| 113 | NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } | 
|---|
| 114 | void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } | 
|---|
| 115 | S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } | 
|---|
| 116 | S& operator[](Node nit) { return node_map[nit]; } | 
|---|
| 117 | const S& operator[](Node nit) const { return node_map[nit]; } | 
|---|
| 118 | }; | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 | }; | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 |  | 
|---|
| 123 | template<typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 124 | class ResGraph2 { | 
|---|
| 125 | public: | 
|---|
| 126 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 127 | typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 128 | private: | 
|---|
| 129 | //typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; | 
|---|
| 130 | typedef typename Graph::OutEdgeIt OldOutEdgeIt; | 
|---|
| 131 | typedef typename Graph::InEdgeIt OldInEdgeIt; | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 | const Graph& G; | 
|---|
| 134 | FlowMap& flow; | 
|---|
| 135 | const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 136 | public: | 
|---|
| 137 | ResGraph2(const Graph& _G, FlowMap& _flow, | 
|---|
| 138 | const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 139 | G(_G), flow(_flow), capacity(_capacity) { } | 
|---|
| 140 |  | 
|---|
| 141 | class Edge; | 
|---|
| 142 | class OutEdgeIt; | 
|---|
| 143 | friend class Edge; | 
|---|
| 144 | friend class OutEdgeIt; | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 | class Edge { | 
|---|
| 147 | friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 148 | protected: | 
|---|
| 149 | const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; | 
|---|
| 150 | //OldSymEdgeIt sym; | 
|---|
| 151 | OldOutEdgeIt out; | 
|---|
| 152 | OldInEdgeIt in; | 
|---|
| 153 | bool out_or_in; //true, iff out | 
|---|
| 154 | public: | 
|---|
| 155 | Edge() : out_or_in(true) { } | 
|---|
| 156 | Number free() const { | 
|---|
| 157 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 158 | return (resG->capacity.get(out)-resG->flow.get(out)); | 
|---|
| 159 | } else { | 
|---|
| 160 | return (resG->flow.get(in)); | 
|---|
| 161 | } | 
|---|
| 162 | } | 
|---|
| 163 | bool valid() const { | 
|---|
| 164 | return out_or_in && out.valid() || in.valid(); } | 
|---|
| 165 | void augment(Number a) const { | 
|---|
| 166 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 167 | resG->flow.set(out, resG->flow.get(out)+a); | 
|---|
| 168 | } else { | 
|---|
| 169 | resG->flow.set(in, resG->flow.get(in)-a); | 
|---|
| 170 | } | 
|---|
| 171 | } | 
|---|
| 172 | }; | 
|---|
| 173 |  | 
|---|
| 174 | class OutEdgeIt : public Edge { | 
|---|
| 175 | friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; | 
|---|
| 176 | public: | 
|---|
| 177 | OutEdgeIt() { } | 
|---|
| 178 | private: | 
|---|
| 179 | OutEdgeIt(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { | 
|---|
| 180 | resG=&_resG; | 
|---|
| 181 | out=resG->G.template first<OldOutEdgeIt>(v); | 
|---|
| 182 | while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } | 
|---|
| 183 | if (!out.valid()) { | 
|---|
| 184 | out_or_in=0; | 
|---|
| 185 | in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); | 
|---|
| 186 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 187 | } | 
|---|
| 188 | } | 
|---|
| 189 | public: | 
|---|
| 190 | OutEdgeIt& operator++() { | 
|---|
| 191 | if (out_or_in) { | 
|---|
| 192 | Node v=resG->G.aNode(out); | 
|---|
| 193 | ++out; | 
|---|
| 194 | while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } | 
|---|
| 195 | if (!out.valid()) { | 
|---|
| 196 | out_or_in=0; | 
|---|
| 197 | in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); | 
|---|
| 198 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 199 | } | 
|---|
| 200 | } else { | 
|---|
| 201 | ++in; | 
|---|
| 202 | while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } | 
|---|
| 203 | } | 
|---|
| 204 | return *this; | 
|---|
| 205 | } | 
|---|
| 206 | }; | 
|---|
| 207 |  | 
|---|
| 208 | void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { | 
|---|
| 209 | e=OutEdgeIt(*this, v); | 
|---|
| 210 | } | 
|---|
| 211 | void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 | template< typename It > | 
|---|
| 214 | It first() const { | 
|---|
| 215 | It e; | 
|---|
| 216 | /*getF*/first(e); | 
|---|
| 217 | return e; | 
|---|
| 218 | } | 
|---|
| 219 |  | 
|---|
| 220 | template< typename It > | 
|---|
| 221 | It first(Node v) const { | 
|---|
| 222 | It e; | 
|---|
| 223 | /*getF*/first(e, v); | 
|---|
| 224 | return e; | 
|---|
| 225 | } | 
|---|
| 226 |  | 
|---|
| 227 | Node tail(Edge e) const { | 
|---|
| 228 | return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } | 
|---|
| 229 | Node head(Edge e) const { | 
|---|
| 230 | return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } | 
|---|
| 231 |  | 
|---|
| 232 | Node aNode(OutEdgeIt e) const { | 
|---|
| 233 | return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } | 
|---|
| 234 | Node bNode(OutEdgeIt e) const { | 
|---|
| 235 | return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } | 
|---|
| 236 |  | 
|---|
| 237 | int id(Node v) const { return G.id(v); } | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 | template <typename S> | 
|---|
| 240 | class NodeMap { | 
|---|
| 241 | typename Graph::NodeMap<S> node_map; | 
|---|
| 242 | public: | 
|---|
| 243 | NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } | 
|---|
| 244 | NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } | 
|---|
| 245 | void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } | 
|---|
| 246 | S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } | 
|---|
| 247 | }; | 
|---|
| 248 | }; | 
|---|
| 249 |  | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 | template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 252 | class MaxFlow { | 
|---|
| 253 | protected: | 
|---|
| 254 | typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 255 | typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 256 | typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 257 | typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 258 | typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 259 | const Graph* g; | 
|---|
| 260 | Node s; | 
|---|
| 261 | Node t; | 
|---|
| 262 | FlowMap* flow; | 
|---|
| 263 | const CapacityMap* capacity; | 
|---|
| 264 | typedef ResGraphWrapper<const Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > ResGW; | 
|---|
| 265 | typedef typename ResGW::OutEdgeIt ResGWOutEdgeIt; | 
|---|
| 266 | typedef typename ResGW::Edge ResGWEdge; | 
|---|
| 267 | public: | 
|---|
| 268 |  | 
|---|
| 269 | MaxFlow(const Graph& _g, Node _s, Node _t, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 270 | g(&_g), s(_s), t(_t), flow(&_flow), capacity(&_capacity) { } | 
|---|
| 271 |  | 
|---|
| 272 | bool augmentOnShortestPath() { | 
|---|
| 273 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 274 | bool _augment=false; | 
|---|
| 275 |  | 
|---|
| 276 | typedef typename ResGW::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 277 | BfsIterator5< ResGW, ReachedMap > 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.get(v))) { | 
|---|
| 293 | free.set(w, std::min(free.get(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.get(t); | 
|---|
| 306 | while (res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 307 | ResGWEdge e=pred.get(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 get(const typename MapGraphWrapper::Node& n) const { return dist[n]; } | 
|---|
| 325 | bool get(const typename MapGraphWrapper::Edge& e) const { | 
|---|
| 326 | return (dist.get(g->tail(e))<dist.get(g->head(e))); | 
|---|
| 327 | } | 
|---|
| 328 | }; | 
|---|
| 329 |  | 
|---|
| 330 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { | 
|---|
| 331 | typedef MutableGraph MG; | 
|---|
| 332 | bool _augment=false; | 
|---|
| 333 |  | 
|---|
| 334 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 335 |  | 
|---|
| 336 | typedef typename ResGW::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 337 | BfsIterator5< ResGW, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 338 |  | 
|---|
| 339 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 340 | //typename ResGW::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 341 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); | 
|---|
| 342 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 343 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 344 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 345 | dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 346 | } | 
|---|
| 347 | ++bfs; | 
|---|
| 348 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 349 |  | 
|---|
| 350 | MG F; | 
|---|
| 351 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; | 
|---|
| 352 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, dist); | 
|---|
| 353 | typename ResGW::NodeMap<typename MG::Node> res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 354 | { | 
|---|
| 355 | typename ResGW::NodeIt n; | 
|---|
| 356 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 357 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 358 | } | 
|---|
| 359 | } | 
|---|
| 360 |  | 
|---|
| 361 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F.get(s); | 
|---|
| 362 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F.get(t); | 
|---|
| 363 | typename MG::EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 364 | typename MG::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 365 |  | 
|---|
| 366 | //Making F to the graph containing the edges of the residual graph | 
|---|
| 367 | //which are in some shortest paths | 
|---|
| 368 | { | 
|---|
| 369 | typename FilterResGW::EdgeIt e; | 
|---|
| 370 | for(filter_res_graph.first(e); filter_res_graph.valid(e); filter_res_graph.next(e)) { | 
|---|
| 371 | //if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { | 
|---|
| 372 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); | 
|---|
| 373 | original_edge.update(); | 
|---|
| 374 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 375 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 376 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 377 | //} | 
|---|
| 378 | } | 
|---|
| 379 | } | 
|---|
| 380 |  | 
|---|
| 381 | bool __augment=true; | 
|---|
| 382 |  | 
|---|
| 383 | while (__augment) { | 
|---|
| 384 | __augment=false; | 
|---|
| 385 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 386 | typedef typename TrivGraphWrapper<MG>::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 387 | DfsIterator5< TrivGraphWrapper<MG>, BlockingReachedMap > dfs(F); | 
|---|
| 388 | typename MG::NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); | 
|---|
| 389 | pred.set(sF, INVALID); | 
|---|
| 390 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 391 |  | 
|---|
| 392 | typename MG::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 393 |  | 
|---|
| 394 | dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 395 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 396 | ++dfs; | 
|---|
| 397 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { | 
|---|
| 398 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 399 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 400 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 401 | pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 402 | if (F.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 403 | free.set(w, std::min(free.get(v), residual_capacity.get(dfs))); | 
|---|
| 404 | } else { | 
|---|
| 405 | free.set(w, residual_capacity.get(dfs)); | 
|---|
| 406 | } | 
|---|
| 407 | if (w==tF) { | 
|---|
| 408 | __augment=true; | 
|---|
| 409 | _augment=true; | 
|---|
| 410 | break; | 
|---|
| 411 | } | 
|---|
| 412 |  | 
|---|
| 413 | } else { | 
|---|
| 414 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 415 | } | 
|---|
| 416 | } | 
|---|
| 417 | } | 
|---|
| 418 |  | 
|---|
| 419 | if (__augment) { | 
|---|
| 420 | typename MG::Node n=tF; | 
|---|
| 421 | Number augment_value=free.get(tF); | 
|---|
| 422 | while (F.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 423 | typename MG::Edge e=pred.get(n); | 
|---|
| 424 | res_graph.augment(original_edge.get(e), augment_value); | 
|---|
| 425 | n=F.tail(e); | 
|---|
| 426 | if (residual_capacity.get(e)==augment_value) | 
|---|
| 427 | F.erase(e); | 
|---|
| 428 | else | 
|---|
| 429 | residual_capacity.set(e, residual_capacity.get(e)-augment_value); | 
|---|
| 430 | } | 
|---|
| 431 | } | 
|---|
| 432 |  | 
|---|
| 433 | } | 
|---|
| 434 |  | 
|---|
| 435 | return _augment; | 
|---|
| 436 | } | 
|---|
| 437 |  | 
|---|
| 438 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow1() { | 
|---|
| 439 | typedef MutableGraph MG; | 
|---|
| 440 | bool _augment=false; | 
|---|
| 441 |  | 
|---|
| 442 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 443 |  | 
|---|
| 444 | //bfs for distances on the residual graph | 
|---|
| 445 | typedef typename ResGW::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 446 | BfsIterator5< ResGW, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 447 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 448 | typename ResGW::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 449 |  | 
|---|
| 450 | //F will contain the physical copy of the residual graph | 
|---|
| 451 | //with the set of edges which are on shortest paths | 
|---|
| 452 | MG F; | 
|---|
| 453 | typename ResGW::NodeMap<typename MG::Node> res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 454 | { | 
|---|
| 455 | typename ResGW::NodeIt n; | 
|---|
| 456 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 457 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 458 | } | 
|---|
| 459 | } | 
|---|
| 460 |  | 
|---|
| 461 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F.get(s); | 
|---|
| 462 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F.get(t); | 
|---|
| 463 | typename MG::EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 464 | typename MG::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 465 |  | 
|---|
| 466 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 467 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 468 | if (res_graph.valid(e)) { | 
|---|
| 469 | if (bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 470 | dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 471 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); | 
|---|
| 472 | original_edge.update(); | 
|---|
| 473 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 474 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 475 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 476 | } else { | 
|---|
| 477 | if (dist.get(res_graph.head(e))==(dist.get(res_graph.tail(e))+1)) { | 
|---|
| 478 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); | 
|---|
| 479 | original_edge.update(); | 
|---|
| 480 | original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 481 | residual_capacity.update(); | 
|---|
| 482 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); | 
|---|
| 483 | } | 
|---|
| 484 | } | 
|---|
| 485 | } | 
|---|
| 486 | ++bfs; | 
|---|
| 487 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 488 |  | 
|---|
| 489 | bool __augment=true; | 
|---|
| 490 |  | 
|---|
| 491 | while (__augment) { | 
|---|
| 492 | __augment=false; | 
|---|
| 493 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 494 | typedef typename TrivGraphWrapper<MG>::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 495 | DfsIterator5< TrivGraphWrapper<MG>, BlockingReachedMap > dfs(F); | 
|---|
| 496 | typename MG::NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); | 
|---|
| 497 | pred.set(sF, INVALID); | 
|---|
| 498 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 499 |  | 
|---|
| 500 | typename MG::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 501 |  | 
|---|
| 502 | dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 503 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 504 | ++dfs; | 
|---|
| 505 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { | 
|---|
| 506 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 507 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 508 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 509 | pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 510 | if (F.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 511 | free.set(w, std::min(free.get(v), residual_capacity.get(dfs))); | 
|---|
| 512 | } else { | 
|---|
| 513 | free.set(w, residual_capacity.get(dfs)); | 
|---|
| 514 | } | 
|---|
| 515 | if (w==tF) { | 
|---|
| 516 | __augment=true; | 
|---|
| 517 | _augment=true; | 
|---|
| 518 | break; | 
|---|
| 519 | } | 
|---|
| 520 |  | 
|---|
| 521 | } else { | 
|---|
| 522 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 523 | } | 
|---|
| 524 | } | 
|---|
| 525 | } | 
|---|
| 526 |  | 
|---|
| 527 | if (__augment) { | 
|---|
| 528 | typename MG::Node n=tF; | 
|---|
| 529 | Number augment_value=free.get(tF); | 
|---|
| 530 | while (F.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 531 | typename MG::Edge e=pred.get(n); | 
|---|
| 532 | res_graph.augment(original_edge.get(e), augment_value); | 
|---|
| 533 | n=F.tail(e); | 
|---|
| 534 | if (residual_capacity.get(e)==augment_value) | 
|---|
| 535 | F.erase(e); | 
|---|
| 536 | else | 
|---|
| 537 | residual_capacity.set(e, residual_capacity.get(e)-augment_value); | 
|---|
| 538 | } | 
|---|
| 539 | } | 
|---|
| 540 |  | 
|---|
| 541 | } | 
|---|
| 542 |  | 
|---|
| 543 | return _augment; | 
|---|
| 544 | } | 
|---|
| 545 |  | 
|---|
| 546 | bool augmentOnBlockingFlow2() { | 
|---|
| 547 | bool _augment=false; | 
|---|
| 548 |  | 
|---|
| 549 | ResGW res_graph(*g, *flow, *capacity); | 
|---|
| 550 |  | 
|---|
| 551 | typedef typename ResGW::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 552 | BfsIterator5< ResGW, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 553 |  | 
|---|
| 554 | bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 555 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); | 
|---|
| 556 | while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 557 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 558 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 559 | dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 560 | } | 
|---|
| 561 | ++bfs; | 
|---|
| 562 | } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 563 |  | 
|---|
| 564 | //Subgraph containing the edges on some shortest paths | 
|---|
| 565 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; | 
|---|
| 566 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, dist); | 
|---|
| 567 |  | 
|---|
| 568 | //Subgraph, which is able to delete edges which are already | 
|---|
| 569 | //met by the dfs | 
|---|
| 570 | typename FilterResGW::NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> | 
|---|
| 571 | first_out_edges(filter_res_graph); | 
|---|
| 572 | typename FilterResGW::NodeIt v; | 
|---|
| 573 | for(filter_res_graph.first(v); filter_res_graph.valid(v); | 
|---|
| 574 | filter_res_graph.next(v)) | 
|---|
| 575 | { | 
|---|
| 576 | typename FilterResGW::OutEdgeIt e; | 
|---|
| 577 | filter_res_graph.first(e, v); | 
|---|
| 578 | first_out_edges.set(v, e); | 
|---|
| 579 | } | 
|---|
| 580 | typedef ErasingFirstGraphWrapper<FilterResGW, typename FilterResGW:: | 
|---|
| 581 | NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> > ErasingResGW; | 
|---|
| 582 | ErasingResGW erasing_res_graph(filter_res_graph, first_out_edges); | 
|---|
| 583 |  | 
|---|
| 584 | bool __augment=true; | 
|---|
| 585 |  | 
|---|
| 586 | while (__augment) { | 
|---|
| 587 |  | 
|---|
| 588 | __augment=false; | 
|---|
| 589 | //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 590 | typedef typename ErasingResGW::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 591 | DfsIterator5< ErasingResGW, BlockingReachedMap > | 
|---|
| 592 | dfs(erasing_res_graph); | 
|---|
| 593 | typename ErasingResGW::NodeMap<typename ErasingResGW::OutEdgeIt> | 
|---|
| 594 | pred(erasing_res_graph); | 
|---|
| 595 | pred.set(s, INVALID); | 
|---|
| 596 | //invalid iterators for sources | 
|---|
| 597 |  | 
|---|
| 598 | typename ErasingResGW::NodeMap<Number> free(erasing_res_graph); | 
|---|
| 599 |  | 
|---|
| 600 | dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 601 | while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 602 | ++dfs; | 
|---|
| 603 | if (erasing_res_graph.valid( | 
|---|
| 604 | /*typename ErasingResGW::OutEdgeIt*/(dfs))) | 
|---|
| 605 | { | 
|---|
| 606 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 607 |  | 
|---|
| 608 | typename ErasingResGW::Node v=erasing_res_graph.aNode(dfs); | 
|---|
| 609 | typename ErasingResGW::Node w=erasing_res_graph.bNode(dfs); | 
|---|
| 610 |  | 
|---|
| 611 | pred.set(w, /*typename ErasingResGW::OutEdgeIt*/(dfs)); | 
|---|
| 612 | if (erasing_res_graph.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 613 | free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.resCap(dfs))); | 
|---|
| 614 | } else { | 
|---|
| 615 | free.set(w, res_graph.resCap(dfs)); | 
|---|
| 616 | } | 
|---|
| 617 |  | 
|---|
| 618 | if (w==t) { | 
|---|
| 619 | __augment=true; | 
|---|
| 620 | _augment=true; | 
|---|
| 621 | break; | 
|---|
| 622 | } | 
|---|
| 623 | } else { | 
|---|
| 624 | erasing_res_graph.erase(dfs); | 
|---|
| 625 | } | 
|---|
| 626 | } | 
|---|
| 627 | } | 
|---|
| 628 |  | 
|---|
| 629 | if (__augment) { | 
|---|
| 630 | typename ErasingResGW::Node n=t; | 
|---|
| 631 | Number augment_value=free.get(n); | 
|---|
| 632 | while (erasing_res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 633 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt e=pred.get(n); | 
|---|
| 634 | res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 635 | n=erasing_res_graph.tail(e); | 
|---|
| 636 | if (res_graph.resCap(e)==0) | 
|---|
| 637 | erasing_res_graph.erase(e); | 
|---|
| 638 | } | 
|---|
| 639 | } | 
|---|
| 640 |  | 
|---|
| 641 | } //while (__augment) | 
|---|
| 642 |  | 
|---|
| 643 | return _augment; | 
|---|
| 644 | } | 
|---|
| 645 |  | 
|---|
| 646 | void run() { | 
|---|
| 647 | //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 648 | while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 649 | //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 650 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 651 | //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 652 | } | 
|---|
| 653 | } | 
|---|
| 654 |  | 
|---|
| 655 | template<typename MutableGraph> void run() { | 
|---|
| 656 | //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 657 | //while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 658 | while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 659 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 660 | //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 661 | } | 
|---|
| 662 | } | 
|---|
| 663 |  | 
|---|
| 664 | Number flowValue() { | 
|---|
| 665 | Number a=0; | 
|---|
| 666 | OutEdgeIt e; | 
|---|
| 667 | for(g->first(e, s); g->valid(e); g->next(e)) { | 
|---|
| 668 | a+=flow->get(e); | 
|---|
| 669 | } | 
|---|
| 670 | return a; | 
|---|
| 671 | } | 
|---|
| 672 |  | 
|---|
| 673 | }; | 
|---|
| 674 |  | 
|---|
| 675 |  | 
|---|
| 676 | //   template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 677 | //   class MaxMatching { | 
|---|
| 678 | //   public: | 
|---|
| 679 | //     typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 680 | //     typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; | 
|---|
| 681 | //     typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 682 | //     typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 683 | //     typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 684 | //     typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 685 |  | 
|---|
| 686 | //     typedef typename Graph::NodeMap<bool> SMap; | 
|---|
| 687 | //     typedef typename Graph::NodeMap<bool> TMap; | 
|---|
| 688 | //   private: | 
|---|
| 689 | //     const Graph* G; | 
|---|
| 690 | //     SMap* S; | 
|---|
| 691 | //     TMap* T; | 
|---|
| 692 | //     //Node s; | 
|---|
| 693 | //     //Node t; | 
|---|
| 694 | //     FlowMap* flow; | 
|---|
| 695 | //     const CapacityMap* capacity; | 
|---|
| 696 | //     typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; | 
|---|
| 697 | //     typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; | 
|---|
| 698 | //     typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; | 
|---|
| 699 | //     typename Graph::NodeMap<int> used; //0 | 
|---|
| 700 |  | 
|---|
| 701 | //   public: | 
|---|
| 702 | //     MaxMatching(const Graph& _G, SMap& _S, TMap& _T, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : | 
|---|
| 703 | //       G(&_G), S(&_S), T(&_T), flow(&_flow), capacity(&_capacity), used(_G) { } | 
|---|
| 704 | //     bool augmentOnShortestPath() { | 
|---|
| 705 | //       AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 706 | //       bool _augment=false; | 
|---|
| 707 |  | 
|---|
| 708 | //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 709 | //       BfsIterator5< AugGraph, /*AugOutEdgeIt,*/ ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 710 | //       typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 711 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 712 | //      if ((S->get(s)) && (used.get(s)<1) ) { | 
|---|
| 713 | //        //Number u=0; | 
|---|
| 714 | //        //for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 715 | //        //u+=flow->get(e); | 
|---|
| 716 | //        //if (u<1) { | 
|---|
| 717 | //          bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 718 | //          pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 719 | //          //} | 
|---|
| 720 | //      } | 
|---|
| 721 | //       } | 
|---|
| 722 |  | 
|---|
| 723 | //       typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 724 |  | 
|---|
| 725 | //       Node n; | 
|---|
| 726 | //       //searching for augmenting path | 
|---|
| 727 | //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 728 | //      AugOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 729 | //      if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 730 | //        Node v=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 731 | //        Node w=res_graph.head(e); | 
|---|
| 732 | //        pred.set(w, e); | 
|---|
| 733 | //        if (res_graph.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 734 | //          free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(e))); | 
|---|
| 735 | //        } else { | 
|---|
| 736 | //          free.set(w, res_graph.free(e)); | 
|---|
| 737 | //        } | 
|---|
| 738 | //        n=res_graph.head(e); | 
|---|
| 739 | //        if (T->get(n) && (used.get(n)<1) ) { | 
|---|
| 740 | //          //Number u=0; | 
|---|
| 741 | //          //for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) | 
|---|
| 742 | //          //u+=flow->get(f); | 
|---|
| 743 | //          //if (u<1) { | 
|---|
| 744 | //            _augment=true; | 
|---|
| 745 | //            break; | 
|---|
| 746 | //            //} | 
|---|
| 747 | //        } | 
|---|
| 748 | //      } | 
|---|
| 749 |  | 
|---|
| 750 | //      ++bfs; | 
|---|
| 751 | //       } //end of searching augmenting path | 
|---|
| 752 |  | 
|---|
| 753 | //       if (_augment) { | 
|---|
| 754 | //      //Node n=t; | 
|---|
| 755 | //      used.set(n, 1); //mind2 vegen jav | 
|---|
| 756 | //      Number augment_value=free.get(n); | 
|---|
| 757 | //      while (res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 758 | //        AugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 759 | //        res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 760 | //        n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 761 | //      } | 
|---|
| 762 | //      used.set(n, 1); //mind2 vegen jav | 
|---|
| 763 | //       } | 
|---|
| 764 |  | 
|---|
| 765 | //       return _augment; | 
|---|
| 766 | //     } | 
|---|
| 767 |  | 
|---|
| 768 | // //     template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { | 
|---|
| 769 | // //       bool _augment=false; | 
|---|
| 770 |  | 
|---|
| 771 | // //       AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 772 |  | 
|---|
| 773 | // //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 774 | // //       BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 775 |  | 
|---|
| 776 |  | 
|---|
| 777 |  | 
|---|
| 778 |  | 
|---|
| 779 |  | 
|---|
| 780 | // //       //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 781 | // //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 782 | // //   if (S->get(s)) { | 
|---|
| 783 | // //     Number u=0; | 
|---|
| 784 | // //     for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 785 | // //       u+=flow->get(e); | 
|---|
| 786 | // //     if (u<1) { | 
|---|
| 787 | // //       bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 788 | // //       //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 789 | // //     } | 
|---|
| 790 | // //   } | 
|---|
| 791 | // //       } | 
|---|
| 792 |  | 
|---|
| 793 |  | 
|---|
| 794 |  | 
|---|
| 795 |  | 
|---|
| 796 | // //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 797 | // //       typename AugGraph::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's | 
|---|
| 798 | // //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 799 | // //   AugOutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 800 | // //   if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 801 | // //     dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 802 | // //   } | 
|---|
| 803 |  | 
|---|
| 804 | // //   ++bfs; | 
|---|
| 805 | // //       } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 806 |  | 
|---|
| 807 | // //       MutableGraph F; | 
|---|
| 808 | // //       typename AugGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Node> | 
|---|
| 809 | // //   res_graph_to_F(res_graph); | 
|---|
| 810 | // //       for(typename AugGraph::NodeIt n=res_graph.template first<typename AugGraph::NodeIt>(); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { | 
|---|
| 811 | // //   res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); | 
|---|
| 812 | // //       } | 
|---|
| 813 |  | 
|---|
| 814 | // //       typename MutableGraph::Node sF=res_graph_to_F.get(s); | 
|---|
| 815 | // //       typename MutableGraph::Node tF=res_graph_to_F.get(t); | 
|---|
| 816 |  | 
|---|
| 817 | // //       typename MutableGraph::EdgeMap<AugEdge> original_edge(F); | 
|---|
| 818 | // //       typename MutableGraph::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); | 
|---|
| 819 |  | 
|---|
| 820 | // //       //Making F to the graph containing the edges of the residual graph | 
|---|
| 821 | // //       //which are in some shortest paths | 
|---|
| 822 | // //       for(typename AugGraph::EdgeIt e=res_graph.template first<typename AugGraph::EdgeIt>(); res_graph.valid(e); res_graph.next(e)) { | 
|---|
| 823 | // //   if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { | 
|---|
| 824 | // //     typename MutableGraph::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); | 
|---|
| 825 | // //     original_edge.update(); | 
|---|
| 826 | // //     original_edge.set(f, e); | 
|---|
| 827 | // //     residual_capacity.update(); | 
|---|
| 828 | // //     residual_capacity.set(f, res_graph.free(e)); | 
|---|
| 829 | // //   } | 
|---|
| 830 | // //       } | 
|---|
| 831 |  | 
|---|
| 832 | // //       bool __augment=true; | 
|---|
| 833 |  | 
|---|
| 834 | // //       while (__augment) { | 
|---|
| 835 | // //   __augment=false; | 
|---|
| 836 | // //   //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 837 | // //   typedef typename MutableGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 838 | // //   DfsIterator4< MutableGraph, typename MutableGraph::OutEdgeIt, BlockingReachedMap > dfs(F); | 
|---|
| 839 | // //   typename MutableGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Edge> pred(F); | 
|---|
| 840 | // //   pred.set(sF, typename MutableGraph::Edge(INVALID)); | 
|---|
| 841 | // //   //invalid iterators for sources | 
|---|
| 842 |  | 
|---|
| 843 | // //   typename MutableGraph::NodeMap<Number> free(F); | 
|---|
| 844 |  | 
|---|
| 845 | // //   dfs.pushAndSetReached(sF); | 
|---|
| 846 | // //   while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 847 | // //     ++dfs; | 
|---|
| 848 | // //     if (F.valid(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs))) { | 
|---|
| 849 | // //       if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 850 | // //         typename MutableGraph::Node v=F.aNode(dfs); | 
|---|
| 851 | // //         typename MutableGraph::Node w=F.bNode(dfs); | 
|---|
| 852 | // //         pred.set(w, dfs); | 
|---|
| 853 | // //         if (F.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 854 | // //           free.set(w, std::min(free.get(v), residual_capacity.get(dfs))); | 
|---|
| 855 | // //         } else { | 
|---|
| 856 | // //           free.set(w, residual_capacity.get(dfs)); | 
|---|
| 857 | // //         } | 
|---|
| 858 | // //         if (w==tF) { | 
|---|
| 859 | // //           __augment=true; | 
|---|
| 860 | // //           _augment=true; | 
|---|
| 861 | // //           break; | 
|---|
| 862 | // //         } | 
|---|
| 863 |  | 
|---|
| 864 | // //       } else { | 
|---|
| 865 | // //         F.erase(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs)); | 
|---|
| 866 | // //       } | 
|---|
| 867 | // //     } | 
|---|
| 868 | // //   } | 
|---|
| 869 |  | 
|---|
| 870 | // //   if (__augment) { | 
|---|
| 871 | // //     typename MutableGraph::Node n=tF; | 
|---|
| 872 | // //     Number augment_value=free.get(tF); | 
|---|
| 873 | // //     while (F.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 874 | // //       typename MutableGraph::Edge e=pred.get(n); | 
|---|
| 875 | // //       res_graph.augment(original_edge.get(e), augment_value); | 
|---|
| 876 | // //       n=F.tail(e); | 
|---|
| 877 | // //       if (residual_capacity.get(e)==augment_value) | 
|---|
| 878 | // //         F.erase(e); | 
|---|
| 879 | // //       else | 
|---|
| 880 | // //         residual_capacity.set(e, residual_capacity.get(e)-augment_value); | 
|---|
| 881 | // //     } | 
|---|
| 882 | // //   } | 
|---|
| 883 |  | 
|---|
| 884 | // //       } | 
|---|
| 885 |  | 
|---|
| 886 | // //       return _augment; | 
|---|
| 887 | // //     } | 
|---|
| 888 | //     bool augmentOnBlockingFlow2() { | 
|---|
| 889 | //       bool _augment=false; | 
|---|
| 890 |  | 
|---|
| 891 | //       //typedef ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> EAugGraph; | 
|---|
| 892 | //       typedef FilterGraphWrapper< ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> > EAugGraph; | 
|---|
| 893 | //       typedef typename EAugGraph::OutEdgeIt EAugOutEdgeIt; | 
|---|
| 894 | //       typedef typename EAugGraph::Edge EAugEdge; | 
|---|
| 895 |  | 
|---|
| 896 | //       EAugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); | 
|---|
| 897 |  | 
|---|
| 898 | //       //typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 899 | //       BfsIterator5< | 
|---|
| 900 | //      ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>, | 
|---|
| 901 | //      /*typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt,*/ | 
|---|
| 902 | //      ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); | 
|---|
| 903 |  | 
|---|
| 904 |  | 
|---|
| 905 | //       //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 906 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 907 | //      if (S->get(s)) { | 
|---|
| 908 | //        Number u=0; | 
|---|
| 909 | //        for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 910 | //          u+=flow->get(e); | 
|---|
| 911 | //        if (u<1) { | 
|---|
| 912 | //          bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 913 | //          //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 914 | //        } | 
|---|
| 915 | //      } | 
|---|
| 916 | //       } | 
|---|
| 917 |  | 
|---|
| 918 |  | 
|---|
| 919 | //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 920 |  | 
|---|
| 921 | //       typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>:: | 
|---|
| 922 | //      NodeMap<int>& dist=res_graph.dist; | 
|---|
| 923 |  | 
|---|
| 924 | //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 925 | //      typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt e=bfs; | 
|---|
| 926 | //      if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 927 | //        dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); | 
|---|
| 928 | //      } | 
|---|
| 929 | //      ++bfs; | 
|---|
| 930 | //       } //computing distances from s in the residual graph | 
|---|
| 931 |  | 
|---|
| 932 | //       bool __augment=true; | 
|---|
| 933 |  | 
|---|
| 934 | //       while (__augment) { | 
|---|
| 935 |  | 
|---|
| 936 | //      __augment=false; | 
|---|
| 937 | //      //computing blocking flow with dfs | 
|---|
| 938 | //      typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; | 
|---|
| 939 | //      DfsIterator5< EAugGraph/*, EAugOutEdgeIt*/, BlockingReachedMap > | 
|---|
| 940 | //        dfs(res_graph); | 
|---|
| 941 | //      typename EAugGraph::NodeMap<EAugEdge> pred(res_graph, INVALID); | 
|---|
| 942 | //      //pred.set(s, EAugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 943 | //      //invalid iterators for sources | 
|---|
| 944 |  | 
|---|
| 945 | //      typename EAugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 946 |  | 
|---|
| 947 |  | 
|---|
| 948 | //      //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 949 | //       for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { | 
|---|
| 950 | //      if (S->get(s)) { | 
|---|
| 951 | //        Number u=0; | 
|---|
| 952 | //        for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) | 
|---|
| 953 | //          u+=flow->get(e); | 
|---|
| 954 | //        if (u<1) { | 
|---|
| 955 | //          dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 956 | //          //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); | 
|---|
| 957 | //        } | 
|---|
| 958 | //      } | 
|---|
| 959 | //       } | 
|---|
| 960 |  | 
|---|
| 961 |  | 
|---|
| 962 |  | 
|---|
| 963 | //       //dfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 964 | //       typename EAugGraph::Node n; | 
|---|
| 965 | //      while (!dfs.finished()) { | 
|---|
| 966 | //        ++dfs; | 
|---|
| 967 | //        if (res_graph.valid(EAugOutEdgeIt(dfs))) { | 
|---|
| 968 | //          if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 969 |  | 
|---|
| 970 | //            typename EAugGraph::Node v=res_graph.aNode(dfs); | 
|---|
| 971 | //            typename EAugGraph::Node w=res_graph.bNode(dfs); | 
|---|
| 972 |  | 
|---|
| 973 | //            pred.set(w, EAugOutEdgeIt(dfs)); | 
|---|
| 974 | //            if (res_graph.valid(pred.get(v))) { | 
|---|
| 975 | //              free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(dfs))); | 
|---|
| 976 | //            } else { | 
|---|
| 977 | //              free.set(w, res_graph.free(dfs)); | 
|---|
| 978 | //            } | 
|---|
| 979 |  | 
|---|
| 980 | //            n=w; | 
|---|
| 981 | //            if (T->get(w)) { | 
|---|
| 982 | //              Number u=0; | 
|---|
| 983 | //              for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) | 
|---|
| 984 | //                u+=flow->get(f); | 
|---|
| 985 | //              if (u<1) { | 
|---|
| 986 | //                __augment=true; | 
|---|
| 987 | //                _augment=true; | 
|---|
| 988 | //                break; | 
|---|
| 989 | //              } | 
|---|
| 990 | //            } | 
|---|
| 991 | //          } else { | 
|---|
| 992 | //            res_graph.erase(dfs); | 
|---|
| 993 | //          } | 
|---|
| 994 | //        } | 
|---|
| 995 |  | 
|---|
| 996 | //      } | 
|---|
| 997 |  | 
|---|
| 998 | //      if (__augment) { | 
|---|
| 999 | //        // typename EAugGraph::Node n=t; | 
|---|
| 1000 | //        Number augment_value=free.get(n); | 
|---|
| 1001 | //        while (res_graph.valid(pred.get(n))) { | 
|---|
| 1002 | //          EAugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 1003 | //          res_graph.augment(e, augment_value); | 
|---|
| 1004 | //          n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1005 | //          if (res_graph.free(e)==0) | 
|---|
| 1006 | //            res_graph.erase(e); | 
|---|
| 1007 | //        } | 
|---|
| 1008 | //      } | 
|---|
| 1009 |  | 
|---|
| 1010 | //       } | 
|---|
| 1011 |  | 
|---|
| 1012 | //       return _augment; | 
|---|
| 1013 | //     } | 
|---|
| 1014 | //     void run() { | 
|---|
| 1015 | //       //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 1016 | //       while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 1017 | //      //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 1018 | //      //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 1019 | //      //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 1020 | //       } | 
|---|
| 1021 | //     } | 
|---|
| 1022 | // //     template<typename MutableGraph> void run() { | 
|---|
| 1023 | // //       //int num_of_augmentations=0; | 
|---|
| 1024 | // //       //while (augmentOnShortestPath()) { | 
|---|
| 1025 | // //   while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { | 
|---|
| 1026 | // //   //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; | 
|---|
| 1027 | // //   //std::cout<<std::endl; | 
|---|
| 1028 | // //       } | 
|---|
| 1029 | // //     } | 
|---|
| 1030 | //     Number flowValue() { | 
|---|
| 1031 | //       Number a=0; | 
|---|
| 1032 | //       EdgeIt e; | 
|---|
| 1033 | //       for(G->/*getF*/first(e); G->valid(e); G->next(e)) { | 
|---|
| 1034 | //      a+=flow->get(e); | 
|---|
| 1035 | //       } | 
|---|
| 1036 | //       return a; | 
|---|
| 1037 | //     } | 
|---|
| 1038 | //   }; | 
|---|
| 1039 |  | 
|---|
| 1040 |  | 
|---|
| 1041 |  | 
|---|
| 1042 |  | 
|---|
| 1043 |  | 
|---|
| 1044 |  | 
|---|
| 1045 | // //   template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> | 
|---|
| 1046 | // //   class MaxFlow2 { | 
|---|
| 1047 | // //   public: | 
|---|
| 1048 | // //     typedef typename Graph::Node Node; | 
|---|
| 1049 | // //     typedef typename Graph::Edge Edge; | 
|---|
| 1050 | // //     typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; | 
|---|
| 1051 | // //     typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; | 
|---|
| 1052 | // //     typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; | 
|---|
| 1053 | // //   private: | 
|---|
| 1054 | // //     const Graph& G; | 
|---|
| 1055 | // //     std::list<Node>& S; | 
|---|
| 1056 | // //     std::list<Node>& T; | 
|---|
| 1057 | // //     FlowMap& flow; | 
|---|
| 1058 | // //     const CapacityMap& capacity; | 
|---|
| 1059 | // //     typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; | 
|---|
| 1060 | // //     typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; | 
|---|
| 1061 | // //     typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; | 
|---|
| 1062 | // //     typename Graph::NodeMap<bool> SMap; | 
|---|
| 1063 | // //     typename Graph::NodeMap<bool> TMap; | 
|---|
| 1064 | // //   public: | 
|---|
| 1065 | // //     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) { | 
|---|
| 1066 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1067 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1068 | // //   SMap.set(*i, true); | 
|---|
| 1069 | // //       } | 
|---|
| 1070 | // //       for (typename std::list<Node>::const_iterator i=T.begin(); | 
|---|
| 1071 | // //      i!=T.end(); ++i) { | 
|---|
| 1072 | // //   TMap.set(*i, true); | 
|---|
| 1073 | // //       } | 
|---|
| 1074 | // //     } | 
|---|
| 1075 | // //     bool augment() { | 
|---|
| 1076 | // //       AugGraph res_graph(G, flow, capacity); | 
|---|
| 1077 | // //       bool _augment=false; | 
|---|
| 1078 | // //       Node reached_t_node; | 
|---|
| 1079 |  | 
|---|
| 1080 | // //       typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; | 
|---|
| 1081 | // //       BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); | 
|---|
| 1082 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1083 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1084 | // //   bfs.pushAndSetReached(*i); | 
|---|
| 1085 | // //       } | 
|---|
| 1086 | // //       //bfs.pushAndSetReached(s); | 
|---|
| 1087 |  | 
|---|
| 1088 | // //       typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); | 
|---|
| 1089 | // //       //filled up with invalid iterators | 
|---|
| 1090 |  | 
|---|
| 1091 | // //       typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); | 
|---|
| 1092 |  | 
|---|
| 1093 | // //       //searching for augmenting path | 
|---|
| 1094 | // //       while ( !bfs.finished() ) { | 
|---|
| 1095 | // //   AugOutEdgeIt e=/*AugOutEdgeIt*/(bfs); | 
|---|
| 1096 | // //   if (e.valid() && bfs.isBNodeNewlyReached()) { | 
|---|
| 1097 | // //     Node v=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1098 | // //     Node w=res_graph.head(e); | 
|---|
| 1099 | // //     pred.set(w, e); | 
|---|
| 1100 | // //     if (pred.get(v).valid()) { | 
|---|
| 1101 | // //       free.set(w, std::min(free.get(v), e.free())); | 
|---|
| 1102 | // //     } else { | 
|---|
| 1103 | // //       free.set(w, e.free()); | 
|---|
| 1104 | // //     } | 
|---|
| 1105 | // //     if (TMap.get(res_graph.head(e))) { | 
|---|
| 1106 | // //       _augment=true; | 
|---|
| 1107 | // //       reached_t_node=res_graph.head(e); | 
|---|
| 1108 | // //       break; | 
|---|
| 1109 | // //     } | 
|---|
| 1110 | // //   } | 
|---|
| 1111 |  | 
|---|
| 1112 | // //   ++bfs; | 
|---|
| 1113 | // //       } //end of searching augmenting path | 
|---|
| 1114 |  | 
|---|
| 1115 | // //       if (_augment) { | 
|---|
| 1116 | // //   Node n=reached_t_node; | 
|---|
| 1117 | // //   Number augment_value=free.get(reached_t_node); | 
|---|
| 1118 | // //   while (pred.get(n).valid()) { | 
|---|
| 1119 | // //     AugEdge e=pred.get(n); | 
|---|
| 1120 | // //     e.augment(augment_value); | 
|---|
| 1121 | // //     n=res_graph.tail(e); | 
|---|
| 1122 | // //   } | 
|---|
| 1123 | // //       } | 
|---|
| 1124 |  | 
|---|
| 1125 | // //       return _augment; | 
|---|
| 1126 | // //     } | 
|---|
| 1127 | // //     void run() { | 
|---|
| 1128 | // //       while (augment()) { } | 
|---|
| 1129 | // //     } | 
|---|
| 1130 | // //     Number flowValue() { | 
|---|
| 1131 | // //       Number a=0; | 
|---|
| 1132 | // //       for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); | 
|---|
| 1133 | // //     i!=S.end(); ++i) { | 
|---|
| 1134 | // //   for(OutEdgeIt e=G.template first<OutEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { | 
|---|
| 1135 | // //     a+=flow.get(e); | 
|---|
| 1136 | // //   } | 
|---|
| 1137 | // //   for(InEdgeIt e=G.template first<InEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { | 
|---|
| 1138 | // //     a-=flow.get(e); | 
|---|
| 1139 | // //   } | 
|---|
| 1140 | // //       } | 
|---|
| 1141 | // //       return a; | 
|---|
| 1142 | // //     } | 
|---|
| 1143 | // //   }; | 
|---|
| 1144 |  | 
|---|
| 1145 |  | 
|---|
| 1146 | } // namespace hugo | 
|---|
| 1147 |  | 
|---|
| 1148 | #endif //HUGO_EDMONDS_KARP_H | 
|---|