| 1 | // -*- c++ -*- |
|---|
| 2 | #include <iostream> |
|---|
| 3 | #include <fstream> |
|---|
| 4 | #include <vector> |
|---|
| 5 | #include <cstdlib> |
|---|
| 6 | |
|---|
| 7 | #include <LEDA/graph.h> |
|---|
| 8 | #include <LEDA/mcb_matching.h> |
|---|
| 9 | #include <LEDA/list.h> |
|---|
| 10 | |
|---|
| 11 | #include <leda_graph_wrapper.h> |
|---|
| 12 | #include <list_graph.h> |
|---|
| 13 | #include <dimacs.h> |
|---|
| 14 | #include <time_measure.h> |
|---|
| 15 | #include <edmonds_karp.h> |
|---|
| 16 | |
|---|
| 17 | /** |
|---|
| 18 | * Inicializalja a veletlenszamgeneratort. |
|---|
| 19 | * Figyelem, ez nem jo igazi random szamokhoz, |
|---|
| 20 | * erre ne bizzad a titkaidat! |
|---|
| 21 | */ |
|---|
| 22 | void random_init() |
|---|
| 23 | { |
|---|
| 24 | unsigned int seed = getpid(); |
|---|
| 25 | seed |= seed << 15; |
|---|
| 26 | seed ^= time(0); |
|---|
| 27 | |
|---|
| 28 | srand(seed); |
|---|
| 29 | } |
|---|
| 30 | |
|---|
| 31 | /** |
|---|
| 32 | * Egy veletlen int-et ad vissza 0 es m-1 kozott. |
|---|
| 33 | */ |
|---|
| 34 | int random(int m) |
|---|
| 35 | { |
|---|
| 36 | return int( double(m) * rand() / (RAND_MAX + 1.0) ); |
|---|
| 37 | } |
|---|
| 38 | |
|---|
| 39 | using namespace hugo; |
|---|
| 40 | |
|---|
| 41 | using std::cout; |
|---|
| 42 | using std::cin; |
|---|
| 43 | using std::endl; |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | int main() { |
|---|
| 46 | leda::graph g; |
|---|
| 47 | typedef LedaGraphWrapper<leda::graph> Graph; |
|---|
| 48 | Graph G(g); |
|---|
| 49 | // typedef ListGraph Graph; |
|---|
| 50 | // Graph G; |
|---|
| 51 | |
|---|
| 52 | typedef Graph::Node Node; |
|---|
| 53 | typedef Graph::NodeIt NodeIt; |
|---|
| 54 | typedef Graph::Edge Edge; |
|---|
| 55 | typedef Graph::EdgeIt EdgeIt; |
|---|
| 56 | typedef Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; |
|---|
| 57 | typedef Graph::InEdgeIt InEdgeIt; |
|---|
| 58 | |
|---|
| 59 | //Node s, t; |
|---|
| 60 | //Graph::EdgeMap<int> cap(G); |
|---|
| 61 | //readDimacsMaxFlow(std::cin, G, s, t, cap); |
|---|
| 62 | std::vector<Node> s_nodes; |
|---|
| 63 | std::vector<Node> t_nodes; |
|---|
| 64 | |
|---|
| 65 | int a; |
|---|
| 66 | cout << "number of nodes in the first color class="; |
|---|
| 67 | cin >> a; |
|---|
| 68 | int b; |
|---|
| 69 | cout << "number of nodes in the second color class="; |
|---|
| 70 | cin >> b; |
|---|
| 71 | int m; |
|---|
| 72 | cout << "number of edges="; |
|---|
| 73 | cin >> m; |
|---|
| 74 | |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | for(int i=0; i<a; ++i) { |
|---|
| 77 | s_nodes.push_back(G.addNode()); |
|---|
| 78 | } |
|---|
| 79 | for(int i=0; i<a; ++i) { |
|---|
| 80 | t_nodes.push_back(G.addNode()); |
|---|
| 81 | } |
|---|
| 82 | random_init(); |
|---|
| 83 | for(int i=0; i<m; ++i) { |
|---|
| 84 | G.addEdge(s_nodes[random(a)], t_nodes[random(b)]); |
|---|
| 85 | } |
|---|
| 86 | |
|---|
| 87 | // G.addEdge(s_nodes[1], t_nodes[5-4]); |
|---|
| 88 | // G.addEdge(s_nodes[1], t_nodes[5-4]); |
|---|
| 89 | // G.addEdge(s_nodes[1], t_nodes[4-4]); |
|---|
| 90 | // G.addEdge(s_nodes[1], t_nodes[4-4]); |
|---|
| 91 | // G.addEdge(s_nodes[2], t_nodes[4-4]); |
|---|
| 92 | // G.addEdge(s_nodes[3], t_nodes[4-4]); |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | leda_list<leda_node> A; |
|---|
| 95 | leda_list<leda_node> B; |
|---|
| 96 | Graph::NodeMap<bool> s_map(G); //false |
|---|
| 97 | Graph::NodeMap<bool> t_map(G); //false |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | for(int i=0; i<a; ++i) { s_map.set(s_nodes[i], true); A+=s_nodes[i]; } |
|---|
| 100 | for(int i=0; i<b; ++i) { t_map.set(t_nodes[i], true); B+=t_nodes[i]; } |
|---|
| 101 | |
|---|
| 102 | // cout << "bfs and dfs iterator demo on the directed graph" << endl; |
|---|
| 103 | // for(NodeIt n=G.first<NodeIt>(); G.valid(n); G.next(n)) { |
|---|
| 104 | // cout << G.id(n) << ": "; |
|---|
| 105 | // cout << "out edges: "; |
|---|
| 106 | // for(OutEdgeIt e=G.first<OutEdgeIt>(n); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 107 | // cout << G.id(G.tail(e)) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 108 | // cout << "in edges: "; |
|---|
| 109 | // for(InEdgeIt e=G.first<InEdgeIt>(n); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 110 | // cout << G.id(G.tail(e)) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 111 | // cout << endl; |
|---|
| 112 | // } |
|---|
| 113 | |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | { |
|---|
| 116 | std::cout << "on-the-fly max bipartite matching (Edmonds-Karp) demo on wrapped leda graph..." << std::endl; |
|---|
| 117 | Graph::EdgeMap<int> flow(G); //0 flow |
|---|
| 118 | Graph::EdgeMap<int> cap(G, 1); |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | Timer ts; |
|---|
| 121 | ts.reset(); |
|---|
| 122 | |
|---|
| 123 | MaxMatching<Graph, int, Graph::EdgeMap<int>, Graph::EdgeMap<int> > max_flow_test(G, s_map, t_map, flow, cap); |
|---|
| 124 | int i=0; |
|---|
| 125 | while (max_flow_test.augmentOnShortestPath()) { |
|---|
| 126 | // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 127 | // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 128 | // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 129 | ++i; |
|---|
| 130 | } |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | // std::cout << "maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 133 | // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 134 | // if (flow.get(e)) |
|---|
| 135 | // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 136 | // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 137 | // std::cout << "edges which are not in this maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 138 | // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 139 | // if (!flow.get(e)) |
|---|
| 140 | // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 141 | // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 142 | |
|---|
| 143 | std::cout << "elapsed time: " << ts << std::endl; |
|---|
| 144 | std::cout << "number of augmentation phases: " << i << std::endl; |
|---|
| 145 | std::cout << "flow value: "<< max_flow_test.flowValue() << std::endl; |
|---|
| 146 | } |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | // { |
|---|
| 149 | // std::cout << "on-the-fly max bipartite matching demo (Hopcroft-Karp) on wrapped leda graph..." << std::endl; |
|---|
| 150 | // Graph::EdgeMap<int> flow(G); //0 flow |
|---|
| 151 | // Graph::EdgeMap<int> cap(G, 1); |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | // Timer ts; |
|---|
| 154 | // ts.reset(); |
|---|
| 155 | |
|---|
| 156 | // MaxMatching<Graph, int, Graph::EdgeMap<int>, Graph::EdgeMap<int> > max_flow_test(G, s_map, t_map, flow, cap); |
|---|
| 157 | // int i=0; |
|---|
| 158 | // while (max_flow_test.augmentOnBlockingFlow2()) { |
|---|
| 159 | // // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 160 | // // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 161 | // // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 162 | // ++i; |
|---|
| 163 | // } |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | // // std::cout << "maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 166 | // // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 167 | // // if (flow.get(e)) |
|---|
| 168 | // // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 169 | // // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 170 | // // std::cout << "edges which are not in this maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 171 | // // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 172 | // // if (!flow.get(e)) |
|---|
| 173 | // // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 174 | // // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 175 | |
|---|
| 176 | // std::cout << "elapsed time: " << ts << std::endl; |
|---|
| 177 | // std::cout << "number of augmentation phases: " << i << std::endl; |
|---|
| 178 | // std::cout << "flow value: "<< max_flow_test.flowValue() << std::endl; |
|---|
| 179 | // } |
|---|
| 180 | |
|---|
| 181 | { |
|---|
| 182 | std::cout << "max bipartite matching (LEDA)..." << std::endl; |
|---|
| 183 | //Graph::EdgeMap<int> flow(G); //0 flow |
|---|
| 184 | //Graph::EdgeMap<int> cap(G, 1); |
|---|
| 185 | |
|---|
| 186 | leda_node_array<bool> NC(g); |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | Timer ts; |
|---|
| 189 | ts.reset(); |
|---|
| 190 | |
|---|
| 191 | //MaxMatching<Graph, int, Graph::EdgeMap<int>, Graph::EdgeMap<int> > max_flow_test(G, s_map, t_map, flow, cap); |
|---|
| 192 | //int i=0; |
|---|
| 193 | //while (max_flow_test.augmentOnShortestPath()) { ++i; } |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | //leda_list<leda_edge> l=MAX_CARD_BIPARTITE_MATCHING_HK(g, A, B, NC, false); |
|---|
| 196 | leda_list<leda_edge> l=MAX_CARD_BIPARTITE_MATCHING(g); |
|---|
| 197 | |
|---|
| 198 | |
|---|
| 199 | // std::cout << "maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 200 | // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 201 | // if (flow.get(e)) |
|---|
| 202 | // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 203 | // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 204 | // std::cout << "edges which are not in this maximum matching: "<< std::endl; |
|---|
| 205 | // for(EdgeIt e=G.first<EdgeIt>(); G.valid(e); G.next(e)) |
|---|
| 206 | // if (!flow.get(e)) |
|---|
| 207 | // std::cout << G.id(G.tail(e)) << "-" << flow.get(e) << "->" << G.id(G.head(e)) << " "; |
|---|
| 208 | // std::cout<<std::endl; |
|---|
| 209 | |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | std::cout << "elapsed time: " << ts << std::endl; |
|---|
| 212 | //std::cout << "number of augmentation phases: " << i << std::endl; |
|---|
| 213 | std::cout << "flow value: "<< l.size() << std::endl; |
|---|
| 214 | } |
|---|
| 215 | |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | |
|---|
| 218 | return 0; |
|---|
| 219 | } |
|---|