[105] | 1 | // -*- mode:C++ -*- |
---|
| 2 | |
---|
[104] | 3 | #ifndef SMART_GRAPH_H |
---|
| 4 | #define SMART_GRAPH_H |
---|
| 5 | |
---|
| 6 | #include <vector> |
---|
[129] | 7 | #include <limits.h> |
---|
[104] | 8 | |
---|
[164] | 9 | #include <invalid.h> |
---|
[157] | 10 | |
---|
[105] | 11 | namespace hugo { |
---|
[104] | 12 | |
---|
| 13 | class SmartGraph { |
---|
| 14 | |
---|
| 15 | struct NodeT |
---|
| 16 | { |
---|
| 17 | int first_in,first_out; |
---|
[157] | 18 | NodeT() : first_in(-1), first_out(-1) {} |
---|
[104] | 19 | }; |
---|
| 20 | struct EdgeT |
---|
| 21 | { |
---|
| 22 | int head, tail, next_in, next_out; |
---|
| 23 | //FIXME: is this necessary? |
---|
[157] | 24 | EdgeT() : next_in(-1), next_out(-1) {} |
---|
[104] | 25 | }; |
---|
| 26 | |
---|
| 27 | std::vector<NodeT> nodes; |
---|
[129] | 28 | |
---|
[104] | 29 | std::vector<EdgeT> edges; |
---|
| 30 | |
---|
[108] | 31 | template <typename Key> class DynMapBase |
---|
| 32 | { |
---|
| 33 | protected: |
---|
| 34 | SmartGraph* G; |
---|
| 35 | public: |
---|
| 36 | virtual void add(const Key k) = NULL; |
---|
| 37 | virtual void erase(const Key k) = NULL; |
---|
[157] | 38 | DynMapBase(const SmartGraph &_G) : G(&_G) {} |
---|
[108] | 39 | virtual ~DynMapBase() {} |
---|
| 40 | friend class SmartGraph; |
---|
| 41 | }; |
---|
[104] | 42 | public: |
---|
[108] | 43 | template <typename T> class DynEdgeMap; |
---|
| 44 | template <typename T> class DynEdgeMap; |
---|
[104] | 45 | |
---|
[164] | 46 | class Node; |
---|
| 47 | class Edge; |
---|
[108] | 48 | |
---|
| 49 | protected: |
---|
[164] | 50 | mutable std::vector<DynMapBase<Node> * > dyn_node_maps; |
---|
| 51 | mutable std::vector<DynMapBase<Edge> * > dyn_edge_maps; |
---|
[108] | 52 | |
---|
| 53 | public: |
---|
| 54 | |
---|
[164] | 55 | class NodeIt; |
---|
| 56 | class EdgeIt; |
---|
[104] | 57 | class OutEdgeIt; |
---|
| 58 | class InEdgeIt; |
---|
| 59 | |
---|
[164] | 60 | // class Node { int n; }; |
---|
| 61 | // class NodeIt : public Node { }; |
---|
| 62 | // class Edge { int n; }; |
---|
| 63 | // class EdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 64 | // class OutEdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 65 | // class InEdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 66 | // class SymEdge; |
---|
[105] | 67 | |
---|
| 68 | template <typename T> class NodeMap; |
---|
[104] | 69 | template <typename T> class EdgeMap; |
---|
| 70 | |
---|
| 71 | public: |
---|
| 72 | |
---|
| 73 | /* default constructor */ |
---|
| 74 | |
---|
| 75 | SmartGraph() : nodes(), edges() { } |
---|
[136] | 76 | SmartGraph(const SmartGraph &_g) : nodes(_g.nodes), edges(_g.edges) { } |
---|
[104] | 77 | |
---|
[108] | 78 | ~SmartGraph() |
---|
| 79 | { |
---|
[164] | 80 | for(std::vector<DynMapBase<Node> * >::iterator i=dyn_node_maps.begin(); |
---|
[108] | 81 | i!=dyn_node_maps.end(); ++i) (**i).G=NULL; |
---|
[164] | 82 | for(std::vector<DynMapBase<Edge> * >::iterator i=dyn_edge_maps.begin(); |
---|
[108] | 83 | i!=dyn_edge_maps.end(); ++i) (**i).G=NULL; |
---|
| 84 | } |
---|
[104] | 85 | |
---|
| 86 | int nodeNum() const { return nodes.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 87 | int edgeNum() const { return edges.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 88 | |
---|
[108] | 89 | int maxNodeId() const { return nodes.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 90 | int maxEdgeId() const { return edges.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 91 | |
---|
| 92 | |
---|
[164] | 93 | Node tail(Edge e) const { return edges[e.n].tail; } |
---|
| 94 | Node head(Edge e) const { return edges[e.n].head; } |
---|
[104] | 95 | |
---|
[174] | 96 | // Marci |
---|
| 97 | Node aNode(OutEdgeIt e) const { return edges[e.n].tail; } |
---|
| 98 | Node aNode(InEdgeIt e) const { return edges[e.n].head; } |
---|
[164] | 99 | // //Node aNode(const SymEdge& e) const { return e.aNode(); } |
---|
[104] | 100 | |
---|
[174] | 101 | // Marci |
---|
| 102 | Node bNode(OutEdgeIt e) const { return edges[e.n].head; } |
---|
| 103 | Node bNode(InEdgeIt e) const { return edges[e.n].tail; } |
---|
[164] | 104 | // //Node bNode(const SymEdge& e) const { return e.bNode(); } |
---|
[104] | 105 | |
---|
[164] | 106 | NodeIt& first(NodeIt& v) const { |
---|
| 107 | v=NodeIt(*this); return v; } |
---|
| 108 | EdgeIt& first(EdgeIt& e) const { |
---|
| 109 | e=EdgeIt(*this); return e; } |
---|
| 110 | OutEdgeIt& first(OutEdgeIt& e, const Node v) const { |
---|
[104] | 111 | e=OutEdgeIt(*this,v); return e; } |
---|
[164] | 112 | InEdgeIt& first(InEdgeIt& e, const Node v) const { |
---|
[104] | 113 | e=InEdgeIt(*this,v); return e; } |
---|
| 114 | |
---|
| 115 | template< typename It > |
---|
[177] | 116 | It first() const { It e; first(e); return e; } |
---|
[104] | 117 | |
---|
| 118 | template< typename It > |
---|
[177] | 119 | It first(Node v) const { It e; first(e,v); return e; } |
---|
[104] | 120 | |
---|
[164] | 121 | bool valid(Edge e) const { return e.n!=-1; } |
---|
| 122 | bool valid(Node n) const { return n.n!=-1; } |
---|
[104] | 123 | |
---|
[164] | 124 | void setInvalid(Edge &e) { e.n=-1; } |
---|
| 125 | void setInvalid(Node &n) { n.n=-1; } |
---|
[129] | 126 | |
---|
[157] | 127 | template <typename It> It getNext(It it) const |
---|
| 128 | { It tmp(it); return next(tmp); } |
---|
[104] | 129 | |
---|
[174] | 130 | NodeIt& next(NodeIt& it) const { |
---|
| 131 | it.n=(it.n+2)%(nodes.size()+1)-1; |
---|
| 132 | return it; |
---|
| 133 | } |
---|
[157] | 134 | OutEdgeIt& next(OutEdgeIt& it) const |
---|
[104] | 135 | { it.n=edges[it.n].next_out; return it; } |
---|
[157] | 136 | InEdgeIt& next(InEdgeIt& it) const |
---|
[104] | 137 | { it.n=edges[it.n].next_in; return it; } |
---|
[164] | 138 | EdgeIt& next(EdgeIt& it) const { --it.n; return it; } |
---|
[104] | 139 | |
---|
[164] | 140 | int id(Node v) const { return v.n; } |
---|
| 141 | int id(Edge e) const { return e.n; } |
---|
[104] | 142 | |
---|
[164] | 143 | Node addNode() { |
---|
| 144 | Node n; n.n=nodes.size(); |
---|
[104] | 145 | nodes.push_back(NodeT()); //FIXME: Hmmm... |
---|
[108] | 146 | |
---|
[164] | 147 | for(std::vector<DynMapBase<Node> * >::iterator i=dyn_node_maps.begin(); |
---|
[108] | 148 | i!=dyn_node_maps.end(); ++i) (**i).add(n.n); |
---|
| 149 | |
---|
[104] | 150 | return n; |
---|
| 151 | } |
---|
[108] | 152 | |
---|
[164] | 153 | Edge addEdge(Node u, Node v) { |
---|
| 154 | Edge e; e.n=edges.size(); edges.push_back(EdgeT()); //FIXME: Hmmm... |
---|
[104] | 155 | edges[e.n].tail=u.n; edges[e.n].head=v.n; |
---|
| 156 | edges[e.n].next_out=nodes[u.n].first_out; |
---|
| 157 | edges[e.n].next_in=nodes[v.n].first_in; |
---|
| 158 | nodes[u.n].first_out=nodes[v.n].first_in=e.n; |
---|
[108] | 159 | |
---|
[164] | 160 | for(std::vector<DynMapBase<Edge> * >::iterator i=dyn_edge_maps.begin(); |
---|
[157] | 161 | i!=dyn_edge_maps.end(); ++i) (**i).add(e); |
---|
[108] | 162 | |
---|
[104] | 163 | return e; |
---|
| 164 | } |
---|
| 165 | |
---|
| 166 | void clear() {nodes.clear();edges.clear();} |
---|
| 167 | |
---|
[164] | 168 | class Node { |
---|
[104] | 169 | friend class SmartGraph; |
---|
| 170 | template <typename T> friend class NodeMap; |
---|
[108] | 171 | template <typename T> friend class DynNodeMap; |
---|
[104] | 172 | |
---|
[164] | 173 | friend class Edge; |
---|
[104] | 174 | friend class OutEdgeIt; |
---|
| 175 | friend class InEdgeIt; |
---|
[164] | 176 | friend class SymEdge; |
---|
[104] | 177 | |
---|
| 178 | protected: |
---|
| 179 | int n; |
---|
[164] | 180 | friend int SmartGraph::id(Node v) const; |
---|
| 181 | Node(int nn) {n=nn;} |
---|
[104] | 182 | public: |
---|
[164] | 183 | Node() {} |
---|
| 184 | Node (Invalid i) { n=-1; } |
---|
| 185 | bool operator==(const Node i) const {return n==i.n;} |
---|
| 186 | bool operator!=(const Node i) const {return n!=i.n;} |
---|
| 187 | bool operator<(const Node i) const {return n<i.n;} |
---|
[104] | 188 | }; |
---|
| 189 | |
---|
[164] | 190 | class NodeIt : public Node { |
---|
[104] | 191 | friend class SmartGraph; |
---|
| 192 | public: |
---|
[164] | 193 | NodeIt(const SmartGraph& G) : Node(G.nodes.size()?0:-1) { } |
---|
| 194 | NodeIt() : Node() { } |
---|
[104] | 195 | }; |
---|
| 196 | |
---|
[164] | 197 | class Edge { |
---|
[104] | 198 | friend class SmartGraph; |
---|
| 199 | template <typename T> friend class EdgeMap; |
---|
[108] | 200 | template <typename T> friend class DynEdgeMap; |
---|
[104] | 201 | |
---|
[164] | 202 | friend class Node; |
---|
[104] | 203 | friend class NodeIt; |
---|
| 204 | protected: |
---|
| 205 | int n; |
---|
[164] | 206 | friend int SmartGraph::id(Edge e) const; |
---|
[157] | 207 | |
---|
[164] | 208 | Edge(int nn) {n=nn;} |
---|
[104] | 209 | public: |
---|
[164] | 210 | Edge() { } |
---|
[174] | 211 | Edge (Invalid) { n=-1; } |
---|
[164] | 212 | bool operator==(const Edge i) const {return n==i.n;} |
---|
| 213 | bool operator!=(const Edge i) const {return n!=i.n;} |
---|
| 214 | bool operator<(const Edge i) const {return n<i.n;} |
---|
[104] | 215 | }; |
---|
| 216 | |
---|
[164] | 217 | class EdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 218 | friend class SmartGraph; |
---|
| 219 | public: |
---|
[164] | 220 | EdgeIt(const SmartGraph& G) : Edge(G.edges.size()-1) { } |
---|
| 221 | EdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
| 222 | EdgeIt() : Edge() { } |
---|
[104] | 223 | }; |
---|
| 224 | |
---|
[164] | 225 | class OutEdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 226 | friend class SmartGraph; |
---|
| 227 | public: |
---|
[164] | 228 | OutEdgeIt() : Edge() { } |
---|
| 229 | OutEdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
[157] | 230 | |
---|
[164] | 231 | OutEdgeIt(const SmartGraph& G,const Node v) |
---|
| 232 | : Edge(G.nodes[v.n].first_out) {} |
---|
[104] | 233 | }; |
---|
| 234 | |
---|
[164] | 235 | class InEdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 236 | friend class SmartGraph; |
---|
| 237 | public: |
---|
[164] | 238 | InEdgeIt() : Edge() { } |
---|
| 239 | InEdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
| 240 | InEdgeIt(const SmartGraph& G,Node v) :Edge(G.nodes[v.n].first_in){} |
---|
[104] | 241 | }; |
---|
[105] | 242 | |
---|
| 243 | // Map types |
---|
| 244 | |
---|
| 245 | template <typename T> |
---|
| 246 | class NodeMap { |
---|
| 247 | const SmartGraph& G; |
---|
| 248 | std::vector<T> container; |
---|
| 249 | public: |
---|
| 250 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 251 | typedef Node KeyType; |
---|
[108] | 252 | NodeMap(const SmartGraph& _G) : G(_G), container(G.maxNodeId()) { } |
---|
[105] | 253 | NodeMap(const SmartGraph& _G, T a) : |
---|
[108] | 254 | G(_G), container(G.maxNodeId(), a) { } |
---|
[164] | 255 | void set(Node n, T a) { container[n.n]=a; } |
---|
| 256 | T get(Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
| 257 | T& operator[](Node n) { return container[n.n]; } |
---|
| 258 | const T& operator[](Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
[108] | 259 | void update() { container.resize(G.maxNodeId()); } |
---|
| 260 | void update(T a) { container.resize(G.maxNodeId(), a); } |
---|
[105] | 261 | }; |
---|
| 262 | |
---|
| 263 | template <typename T> |
---|
| 264 | class EdgeMap { |
---|
| 265 | const SmartGraph& G; |
---|
| 266 | std::vector<T> container; |
---|
| 267 | public: |
---|
| 268 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 269 | typedef Edge KeyType; |
---|
[108] | 270 | EdgeMap(const SmartGraph& _G) : G(_G), container(G.maxEdgeId()) { } |
---|
[105] | 271 | EdgeMap(const SmartGraph& _G, T a) : |
---|
[108] | 272 | G(_G), container(G.maxEdgeId(), a) { } |
---|
[164] | 273 | void set(Edge e, T a) { container[e.n]=a; } |
---|
| 274 | T get(Edge e) const { return container[e.n]; } |
---|
| 275 | T& operator[](Edge e) { return container[e.n]; } |
---|
| 276 | const T& operator[](Edge e) const { return container[e.n]; } |
---|
[108] | 277 | void update() { container.resize(G.maxEdgeId()); } |
---|
| 278 | void update(T a) { container.resize(G.maxEdgeId(), a); } |
---|
[105] | 279 | }; |
---|
| 280 | |
---|
[164] | 281 | template <typename T> class DynNodeMap : public DynMapBase<Node> |
---|
[108] | 282 | { |
---|
| 283 | std::vector<T> container; |
---|
[105] | 284 | |
---|
[108] | 285 | public: |
---|
| 286 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 287 | typedef Node KeyType; |
---|
[105] | 288 | |
---|
[157] | 289 | DynNodeMap(const SmartGraph &_G) : |
---|
[164] | 290 | DynMapBase<Node>(_G), container(_G.maxNodeId()) |
---|
[108] | 291 | { |
---|
| 292 | //FIXME: What if there are empty Id's? |
---|
[115] | 293 | //FIXME: Can I use 'this' in a constructor? |
---|
[108] | 294 | G->dyn_node_maps.push_back(this); |
---|
| 295 | } |
---|
| 296 | ~DynNodeMap() |
---|
| 297 | { |
---|
| 298 | if(G) { |
---|
[164] | 299 | std::vector<DynMapBase<Node>* >::iterator i; |
---|
[108] | 300 | for(i=G->dyn_node_maps.begin(); |
---|
| 301 | i!=G->dyn_node_maps.end() && *i!=this; ++i) ; |
---|
[115] | 302 | //if(*i==this) G->dyn_node_maps.erase(i); //FIXME: Way too slow... |
---|
| 303 | //A better way to do that: (Is this really important?) |
---|
| 304 | if(*i==this) { |
---|
[116] | 305 | *i=G->dyn_node_maps.back(); |
---|
[115] | 306 | G->dyn_node_maps.pop_back(); |
---|
| 307 | } |
---|
[108] | 308 | } |
---|
| 309 | } |
---|
[105] | 310 | |
---|
[164] | 311 | void add(const Node k) |
---|
[108] | 312 | { |
---|
| 313 | if(k.n>=container.size()) container.resize(k.n+1); |
---|
| 314 | } |
---|
[177] | 315 | |
---|
[164] | 316 | // void erase(const Node k) |
---|
[157] | 317 | // { |
---|
| 318 | // //FIXME: Please implement me. |
---|
| 319 | // } |
---|
[164] | 320 | // void erase(const Edge k) |
---|
[157] | 321 | // { |
---|
| 322 | // //FIXME: Please implement me. |
---|
| 323 | // } |
---|
[108] | 324 | |
---|
[164] | 325 | void set(Node n, T a) { container[n.n]=a; } |
---|
| 326 | T get(Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
| 327 | T& operator[](Node n) { return container[n.n]; } |
---|
| 328 | const T& operator[](Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
[108] | 329 | |
---|
| 330 | void update() {} //Useless for DynMaps |
---|
| 331 | void update(T a) {} //Useless for DynMaps |
---|
| 332 | }; |
---|
| 333 | |
---|
[164] | 334 | template <typename T> class DynEdgeMap : public DynMapBase<Edge> |
---|
[108] | 335 | { |
---|
| 336 | std::vector<T> container; |
---|
| 337 | |
---|
| 338 | public: |
---|
| 339 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 340 | typedef Edge KeyType; |
---|
[108] | 341 | |
---|
[157] | 342 | DynEdgeMap(const SmartGraph &_G) : |
---|
[164] | 343 | DynMapBase<Edge>(_G), container(_G.maxEdgeId()) |
---|
[108] | 344 | { |
---|
| 345 | //FIXME: What if there are empty Id's? |
---|
[115] | 346 | //FIXME: Can I use 'this' in a constructor? |
---|
[108] | 347 | G->dyn_edge_maps.push_back(this); |
---|
| 348 | } |
---|
| 349 | ~DynEdgeMap() |
---|
| 350 | { |
---|
| 351 | if(G) { |
---|
[164] | 352 | std::vector<DynMapBase<Edge>* >::iterator i; |
---|
[108] | 353 | for(i=G->dyn_edge_maps.begin(); |
---|
| 354 | i!=G->dyn_edge_maps.end() && *i!=this; ++i) ; |
---|
[115] | 355 | //if(*i==this) G->dyn_edge_maps.erase(i); //Way too slow... |
---|
| 356 | //A better way to do that: (Is this really important?) |
---|
| 357 | if(*i==this) { |
---|
[116] | 358 | *i=G->dyn_edge_maps.back(); |
---|
[115] | 359 | G->dyn_edge_maps.pop_back(); |
---|
| 360 | } |
---|
[108] | 361 | } |
---|
| 362 | } |
---|
[115] | 363 | |
---|
[164] | 364 | void add(const Edge k) |
---|
[108] | 365 | { |
---|
| 366 | if(k.n>=int(container.size())) container.resize(k.n+1); |
---|
| 367 | } |
---|
[164] | 368 | void erase(const Edge k) |
---|
[108] | 369 | { |
---|
| 370 | //FIXME: Please implement me. |
---|
| 371 | } |
---|
| 372 | |
---|
[164] | 373 | void set(Edge n, T a) { container[n.n]=a; } |
---|
| 374 | T get(Edge n) const { return container[n.n]; } |
---|
| 375 | T& operator[](Edge n) { return container[n.n]; } |
---|
| 376 | const T& operator[](Edge n) const { return container[n.n]; } |
---|
[108] | 377 | |
---|
| 378 | void update() {} //Useless for DynMaps |
---|
| 379 | void update(T a) {} //Useless for DynMaps |
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| 380 | }; |
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| 381 | |
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[104] | 382 | }; |
---|
[105] | 383 | } //namespace hugo |
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[104] | 384 | |
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[157] | 385 | |
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| 386 | |
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| 387 | |
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[104] | 388 | #endif //SMART_GRAPH_H |
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