[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 | |
---|
[157] | 15 | // static const int INVALID=-1; |
---|
| 16 | // static const int INVALID_NODE=INT_MAX; |
---|
[104] | 17 | |
---|
| 18 | struct NodeT |
---|
| 19 | { |
---|
| 20 | int first_in,first_out; |
---|
[157] | 21 | NodeT() : first_in(-1), first_out(-1) {} |
---|
[104] | 22 | }; |
---|
| 23 | struct EdgeT |
---|
| 24 | { |
---|
| 25 | int head, tail, next_in, next_out; |
---|
| 26 | //FIXME: is this necessary? |
---|
[157] | 27 | EdgeT() : next_in(-1), next_out(-1) {} |
---|
[104] | 28 | }; |
---|
| 29 | |
---|
| 30 | std::vector<NodeT> nodes; |
---|
[129] | 31 | |
---|
[104] | 32 | std::vector<EdgeT> edges; |
---|
| 33 | |
---|
[108] | 34 | template <typename Key> class DynMapBase |
---|
| 35 | { |
---|
| 36 | protected: |
---|
| 37 | SmartGraph* G; |
---|
| 38 | public: |
---|
| 39 | virtual void add(const Key k) = NULL; |
---|
| 40 | virtual void erase(const Key k) = NULL; |
---|
[157] | 41 | DynMapBase(const SmartGraph &_G) : G(&_G) {} |
---|
[108] | 42 | virtual ~DynMapBase() {} |
---|
| 43 | friend class SmartGraph; |
---|
| 44 | }; |
---|
[104] | 45 | public: |
---|
[108] | 46 | template <typename T> class DynEdgeMap; |
---|
| 47 | template <typename T> class DynEdgeMap; |
---|
[104] | 48 | |
---|
[164] | 49 | class Node; |
---|
| 50 | class Edge; |
---|
[108] | 51 | |
---|
| 52 | protected: |
---|
[164] | 53 | mutable std::vector<DynMapBase<Node> * > dyn_node_maps; |
---|
| 54 | mutable std::vector<DynMapBase<Edge> * > dyn_edge_maps; |
---|
[108] | 55 | |
---|
| 56 | public: |
---|
| 57 | |
---|
[164] | 58 | class NodeIt; |
---|
| 59 | class EdgeIt; |
---|
[104] | 60 | class OutEdgeIt; |
---|
| 61 | class InEdgeIt; |
---|
| 62 | |
---|
[164] | 63 | // class Node { int n; }; |
---|
| 64 | // class NodeIt : public Node { }; |
---|
| 65 | // class Edge { int n; }; |
---|
| 66 | // class EdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 67 | // class OutEdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 68 | // class InEdgeIt : public Edge {}; |
---|
| 69 | // class SymEdge; |
---|
[105] | 70 | |
---|
| 71 | template <typename T> class NodeMap; |
---|
[104] | 72 | template <typename T> class EdgeMap; |
---|
| 73 | |
---|
| 74 | public: |
---|
| 75 | |
---|
| 76 | /* default constructor */ |
---|
| 77 | |
---|
| 78 | SmartGraph() : nodes(), edges() { } |
---|
[136] | 79 | SmartGraph(const SmartGraph &_g) : nodes(_g.nodes), edges(_g.edges) { } |
---|
[104] | 80 | |
---|
[108] | 81 | ~SmartGraph() |
---|
| 82 | { |
---|
[164] | 83 | for(std::vector<DynMapBase<Node> * >::iterator i=dyn_node_maps.begin(); |
---|
[108] | 84 | i!=dyn_node_maps.end(); ++i) (**i).G=NULL; |
---|
[164] | 85 | for(std::vector<DynMapBase<Edge> * >::iterator i=dyn_edge_maps.begin(); |
---|
[108] | 86 | i!=dyn_edge_maps.end(); ++i) (**i).G=NULL; |
---|
| 87 | } |
---|
[104] | 88 | |
---|
| 89 | int nodeNum() const { return nodes.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 90 | int edgeNum() const { return edges.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 91 | |
---|
[108] | 92 | int maxNodeId() const { return nodes.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 93 | int maxEdgeId() const { return edges.size(); } //FIXME: What is this? |
---|
| 94 | |
---|
| 95 | |
---|
[164] | 96 | Node tail(Edge e) const { return edges[e.n].tail; } |
---|
| 97 | Node head(Edge e) const { return edges[e.n].head; } |
---|
[104] | 98 | |
---|
[164] | 99 | // Node aNode(const OutEdgeIt& e) const { return tail(e); } |
---|
| 100 | // Node aNode(const InEdgeIt& e) const { return head(e); } |
---|
| 101 | // //Node aNode(const SymEdge& e) const { return e.aNode(); } |
---|
[104] | 102 | |
---|
[164] | 103 | // Node bNode(const OutEdgeIt& e) const { return head(e); } |
---|
| 104 | // Node bNode(const InEdgeIt& e) const { return tail(e); } |
---|
| 105 | // //Node bNode(const SymEdge& e) const { return e.bNode(); } |
---|
[104] | 106 | |
---|
[164] | 107 | NodeIt& first(NodeIt& v) const { |
---|
| 108 | v=NodeIt(*this); return v; } |
---|
| 109 | EdgeIt& first(EdgeIt& e) const { |
---|
| 110 | e=EdgeIt(*this); return e; } |
---|
| 111 | OutEdgeIt& first(OutEdgeIt& e, const Node v) const { |
---|
[104] | 112 | e=OutEdgeIt(*this,v); return e; } |
---|
[164] | 113 | InEdgeIt& first(InEdgeIt& e, const Node v) const { |
---|
[104] | 114 | e=InEdgeIt(*this,v); return e; } |
---|
| 115 | |
---|
| 116 | template< typename It > |
---|
| 117 | It first() const { |
---|
| 118 | It e; |
---|
| 119 | getFirst(e); |
---|
| 120 | return e; |
---|
| 121 | } |
---|
| 122 | |
---|
| 123 | template< typename It > |
---|
[164] | 124 | It first(Node v) const { |
---|
[104] | 125 | It e; |
---|
| 126 | getFirst(e, v); |
---|
| 127 | return e; |
---|
| 128 | } |
---|
| 129 | |
---|
[164] | 130 | bool valid(Edge e) const { return e.n!=-1; } |
---|
| 131 | // bool valid(EdgeIt e) const { return e.n<int(edges.size()); } |
---|
| 132 | bool valid(Node n) const { return n.n!=-1; } |
---|
[104] | 133 | |
---|
[164] | 134 | void setInvalid(Edge &e) { e.n=-1; } |
---|
| 135 | void setInvalid(Node &n) { n.n=-1; } |
---|
[129] | 136 | |
---|
[157] | 137 | template <typename It> It getNext(It it) const |
---|
| 138 | { It tmp(it); return next(tmp); } |
---|
| 139 | //{ It tmp; tmp.n=it.n+1; return tmp; } |
---|
[104] | 140 | |
---|
[164] | 141 | Node& next(Node& it) const { it.n=(it.n+2)%nodes.size()-1; return it; } |
---|
[157] | 142 | OutEdgeIt& next(OutEdgeIt& it) const |
---|
[104] | 143 | { it.n=edges[it.n].next_out; return it; } |
---|
[157] | 144 | InEdgeIt& next(InEdgeIt& it) const |
---|
[104] | 145 | { it.n=edges[it.n].next_in; return it; } |
---|
[164] | 146 | EdgeIt& next(EdgeIt& it) const { --it.n; return it; } |
---|
[104] | 147 | |
---|
[164] | 148 | int id(Node v) const { return v.n; } |
---|
| 149 | int id(Edge e) const { return e.n; } |
---|
[104] | 150 | |
---|
[164] | 151 | Node addNode() { |
---|
| 152 | Node n; n.n=nodes.size(); |
---|
[104] | 153 | nodes.push_back(NodeT()); //FIXME: Hmmm... |
---|
[108] | 154 | |
---|
[164] | 155 | for(std::vector<DynMapBase<Node> * >::iterator i=dyn_node_maps.begin(); |
---|
[108] | 156 | i!=dyn_node_maps.end(); ++i) (**i).add(n.n); |
---|
| 157 | |
---|
[104] | 158 | return n; |
---|
| 159 | } |
---|
[108] | 160 | |
---|
[164] | 161 | Edge addEdge(Node u, Node v) { |
---|
| 162 | Edge e; e.n=edges.size(); edges.push_back(EdgeT()); //FIXME: Hmmm... |
---|
[104] | 163 | edges[e.n].tail=u.n; edges[e.n].head=v.n; |
---|
| 164 | edges[e.n].next_out=nodes[u.n].first_out; |
---|
| 165 | edges[e.n].next_in=nodes[v.n].first_in; |
---|
| 166 | nodes[u.n].first_out=nodes[v.n].first_in=e.n; |
---|
[108] | 167 | |
---|
[164] | 168 | for(std::vector<DynMapBase<Edge> * >::iterator i=dyn_edge_maps.begin(); |
---|
[157] | 169 | i!=dyn_edge_maps.end(); ++i) (**i).add(e); |
---|
[108] | 170 | |
---|
[104] | 171 | return e; |
---|
| 172 | } |
---|
| 173 | |
---|
| 174 | void clear() {nodes.clear();edges.clear();} |
---|
| 175 | |
---|
[164] | 176 | class Node { |
---|
[104] | 177 | friend class SmartGraph; |
---|
| 178 | template <typename T> friend class NodeMap; |
---|
[108] | 179 | template <typename T> friend class DynNodeMap; |
---|
[104] | 180 | |
---|
[164] | 181 | friend class Edge; |
---|
[104] | 182 | friend class OutEdgeIt; |
---|
| 183 | friend class InEdgeIt; |
---|
[164] | 184 | friend class SymEdge; |
---|
[104] | 185 | |
---|
| 186 | protected: |
---|
| 187 | int n; |
---|
[164] | 188 | friend int SmartGraph::id(Node v) const; |
---|
| 189 | Node(int nn) {n=nn;} |
---|
[104] | 190 | public: |
---|
[164] | 191 | Node() {} |
---|
| 192 | Node (Invalid i) { n=-1; } |
---|
| 193 | bool operator==(const Node i) const {return n==i.n;} |
---|
| 194 | bool operator!=(const Node i) const {return n!=i.n;} |
---|
| 195 | bool operator<(const Node i) const {return n<i.n;} |
---|
[104] | 196 | }; |
---|
| 197 | |
---|
[164] | 198 | class NodeIt : public Node { |
---|
[104] | 199 | friend class SmartGraph; |
---|
| 200 | public: |
---|
[164] | 201 | NodeIt(const SmartGraph& G) : Node(G.nodes.size()?0:-1) { } |
---|
| 202 | NodeIt() : Node() { } |
---|
[104] | 203 | }; |
---|
| 204 | |
---|
[164] | 205 | class Edge { |
---|
[104] | 206 | friend class SmartGraph; |
---|
| 207 | template <typename T> friend class EdgeMap; |
---|
[108] | 208 | template <typename T> friend class DynEdgeMap; |
---|
[104] | 209 | |
---|
[164] | 210 | friend class Node; |
---|
[104] | 211 | friend class NodeIt; |
---|
| 212 | protected: |
---|
| 213 | int n; |
---|
[164] | 214 | friend int SmartGraph::id(Edge e) const; |
---|
[157] | 215 | |
---|
[164] | 216 | Edge(int nn) {n=nn;} |
---|
[104] | 217 | public: |
---|
[164] | 218 | Edge() { } |
---|
| 219 | Edge (Invalid i) { n=-1; } |
---|
| 220 | bool operator==(const Edge i) const {return n==i.n;} |
---|
| 221 | bool operator!=(const Edge i) const {return n!=i.n;} |
---|
| 222 | bool operator<(const Edge i) const {return n<i.n;} |
---|
[104] | 223 | }; |
---|
| 224 | |
---|
[164] | 225 | class EdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 226 | friend class SmartGraph; |
---|
| 227 | public: |
---|
[164] | 228 | EdgeIt(const SmartGraph& G) : Edge(G.edges.size()-1) { } |
---|
| 229 | EdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
| 230 | EdgeIt() : Edge() { } |
---|
[104] | 231 | }; |
---|
| 232 | |
---|
[164] | 233 | class OutEdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 234 | friend class SmartGraph; |
---|
| 235 | public: |
---|
[164] | 236 | OutEdgeIt() : Edge() { } |
---|
| 237 | OutEdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
[157] | 238 | |
---|
[164] | 239 | OutEdgeIt(const SmartGraph& G,const Node v) |
---|
| 240 | : Edge(G.nodes[v.n].first_out) {} |
---|
[104] | 241 | }; |
---|
| 242 | |
---|
[164] | 243 | class InEdgeIt : public Edge { |
---|
[104] | 244 | friend class SmartGraph; |
---|
| 245 | public: |
---|
[164] | 246 | InEdgeIt() : Edge() { } |
---|
| 247 | InEdgeIt (Invalid i) : Edge(i) { } |
---|
| 248 | InEdgeIt(const SmartGraph& G,Node v) :Edge(G.nodes[v.n].first_in){} |
---|
[104] | 249 | }; |
---|
[105] | 250 | |
---|
| 251 | // Map types |
---|
| 252 | |
---|
| 253 | template <typename T> |
---|
| 254 | class NodeMap { |
---|
| 255 | const SmartGraph& G; |
---|
| 256 | std::vector<T> container; |
---|
| 257 | public: |
---|
| 258 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 259 | typedef Node KeyType; |
---|
[108] | 260 | NodeMap(const SmartGraph& _G) : G(_G), container(G.maxNodeId()) { } |
---|
[105] | 261 | NodeMap(const SmartGraph& _G, T a) : |
---|
[108] | 262 | G(_G), container(G.maxNodeId(), a) { } |
---|
[164] | 263 | void set(Node n, T a) { container[n.n]=a; } |
---|
| 264 | T get(Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
| 265 | T& operator[](Node n) { return container[n.n]; } |
---|
| 266 | const T& operator[](Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
[108] | 267 | void update() { container.resize(G.maxNodeId()); } |
---|
| 268 | void update(T a) { container.resize(G.maxNodeId(), a); } |
---|
[105] | 269 | }; |
---|
| 270 | |
---|
| 271 | template <typename T> |
---|
| 272 | class EdgeMap { |
---|
| 273 | const SmartGraph& G; |
---|
| 274 | std::vector<T> container; |
---|
| 275 | public: |
---|
| 276 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 277 | typedef Edge KeyType; |
---|
[108] | 278 | EdgeMap(const SmartGraph& _G) : G(_G), container(G.maxEdgeId()) { } |
---|
[105] | 279 | EdgeMap(const SmartGraph& _G, T a) : |
---|
[108] | 280 | G(_G), container(G.maxEdgeId(), a) { } |
---|
[164] | 281 | void set(Edge e, T a) { container[e.n]=a; } |
---|
| 282 | T get(Edge e) const { return container[e.n]; } |
---|
| 283 | T& operator[](Edge e) { return container[e.n]; } |
---|
| 284 | const T& operator[](Edge e) const { return container[e.n]; } |
---|
[108] | 285 | void update() { container.resize(G.maxEdgeId()); } |
---|
| 286 | void update(T a) { container.resize(G.maxEdgeId(), a); } |
---|
[105] | 287 | }; |
---|
| 288 | |
---|
[164] | 289 | template <typename T> class DynNodeMap : public DynMapBase<Node> |
---|
[108] | 290 | { |
---|
| 291 | std::vector<T> container; |
---|
[105] | 292 | |
---|
[108] | 293 | public: |
---|
| 294 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 295 | typedef Node KeyType; |
---|
[105] | 296 | |
---|
[157] | 297 | DynNodeMap(const SmartGraph &_G) : |
---|
[164] | 298 | DynMapBase<Node>(_G), container(_G.maxNodeId()) |
---|
[108] | 299 | { |
---|
| 300 | //FIXME: What if there are empty Id's? |
---|
[115] | 301 | //FIXME: Can I use 'this' in a constructor? |
---|
[108] | 302 | G->dyn_node_maps.push_back(this); |
---|
| 303 | } |
---|
| 304 | ~DynNodeMap() |
---|
| 305 | { |
---|
| 306 | if(G) { |
---|
[164] | 307 | std::vector<DynMapBase<Node>* >::iterator i; |
---|
[108] | 308 | for(i=G->dyn_node_maps.begin(); |
---|
| 309 | i!=G->dyn_node_maps.end() && *i!=this; ++i) ; |
---|
[115] | 310 | //if(*i==this) G->dyn_node_maps.erase(i); //FIXME: Way too slow... |
---|
| 311 | //A better way to do that: (Is this really important?) |
---|
| 312 | if(*i==this) { |
---|
[116] | 313 | *i=G->dyn_node_maps.back(); |
---|
[115] | 314 | G->dyn_node_maps.pop_back(); |
---|
| 315 | } |
---|
[108] | 316 | } |
---|
| 317 | } |
---|
[105] | 318 | |
---|
[164] | 319 | void add(const Node k) |
---|
[108] | 320 | { |
---|
| 321 | if(k.n>=container.size()) container.resize(k.n+1); |
---|
| 322 | } |
---|
[164] | 323 | // void erase(const Node k) |
---|
[157] | 324 | // { |
---|
| 325 | // //FIXME: Please implement me. |
---|
| 326 | // } |
---|
[164] | 327 | // void erase(const Edge k) |
---|
[157] | 328 | // { |
---|
| 329 | // //FIXME: Please implement me. |
---|
| 330 | // } |
---|
[108] | 331 | |
---|
[164] | 332 | void set(Node n, T a) { container[n.n]=a; } |
---|
| 333 | T get(Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
| 334 | T& operator[](Node n) { return container[n.n]; } |
---|
| 335 | const T& operator[](Node n) const { return container[n.n]; } |
---|
[108] | 336 | |
---|
| 337 | void update() {} //Useless for DynMaps |
---|
| 338 | void update(T a) {} //Useless for DynMaps |
---|
| 339 | }; |
---|
| 340 | |
---|
[164] | 341 | template <typename T> class DynEdgeMap : public DynMapBase<Edge> |
---|
[108] | 342 | { |
---|
| 343 | std::vector<T> container; |
---|
| 344 | |
---|
| 345 | public: |
---|
| 346 | typedef T ValueType; |
---|
[164] | 347 | typedef Edge KeyType; |
---|
[108] | 348 | |
---|
[157] | 349 | DynEdgeMap(const SmartGraph &_G) : |
---|
[164] | 350 | DynMapBase<Edge>(_G), container(_G.maxEdgeId()) |
---|
[108] | 351 | { |
---|
| 352 | //FIXME: What if there are empty Id's? |
---|
[115] | 353 | //FIXME: Can I use 'this' in a constructor? |
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[108] | 354 | G->dyn_edge_maps.push_back(this); |
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| 355 | } |
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| 356 | ~DynEdgeMap() |
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| 357 | { |
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| 358 | if(G) { |
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[164] | 359 | std::vector<DynMapBase<Edge>* >::iterator i; |
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[108] | 360 | for(i=G->dyn_edge_maps.begin(); |
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| 361 | i!=G->dyn_edge_maps.end() && *i!=this; ++i) ; |
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[115] | 362 | //if(*i==this) G->dyn_edge_maps.erase(i); //Way too slow... |
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| 363 | //A better way to do that: (Is this really important?) |
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| 364 | if(*i==this) { |
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[116] | 365 | *i=G->dyn_edge_maps.back(); |
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[115] | 366 | G->dyn_edge_maps.pop_back(); |
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| 367 | } |
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[108] | 368 | } |
---|
| 369 | } |
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[115] | 370 | |
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[164] | 371 | void add(const Edge k) |
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[108] | 372 | { |
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| 373 | if(k.n>=int(container.size())) container.resize(k.n+1); |
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| 374 | } |
---|
[164] | 375 | void erase(const Edge k) |
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[108] | 376 | { |
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| 377 | //FIXME: Please implement me. |
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| 378 | } |
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| 379 | |
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[164] | 380 | void set(Edge n, T a) { container[n.n]=a; } |
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| 381 | T get(Edge n) const { return container[n.n]; } |
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| 382 | T& operator[](Edge n) { return container[n.n]; } |
---|
| 383 | const T& operator[](Edge n) const { return container[n.n]; } |
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[108] | 384 | |
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| 385 | void update() {} //Useless for DynMaps |
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| 386 | void update(T a) {} //Useless for DynMaps |
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| 387 | }; |
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| 388 | |
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[104] | 389 | }; |
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[105] | 390 | } //namespace hugo |
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[104] | 391 | |
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[157] | 392 | |
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| 393 | |
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| 394 | |
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[104] | 395 | #endif //SMART_GRAPH_H |
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