COIN-OR::LEMON - Graph Library

source: lemon-1.0/lemon/bits/base_extender.h @ 124:ae7785fe8431

Last change on this file since 124:ae7785fe8431 was 107:31a2e6d28f61, checked in by Alpar Juttner <alpar@…>, 12 years ago

Happy New Year! (Update Copyright dates)

File size: 11.5 KB
Line 
1/* -*- C++ -*-
2 *
3 * This file is a part of LEMON, a generic C++ optimization library
4 *
5 * Copyright (C) 2003-2008
6 * Egervary Jeno Kombinatorikus Optimalizalasi Kutatocsoport
7 * (Egervary Research Group on Combinatorial Optimization, EGRES).
8 *
9 * Permission to use, modify and distribute this software is granted
10 * provided that this copyright notice appears in all copies. For
11 * precise terms see the accompanying LICENSE file.
12 *
13 * This software is provided "AS IS" with no warranty of any kind,
14 * express or implied, and with no claim as to its suitability for any
15 * purpose.
16 *
17 */
18
19#ifndef LEMON_BITS_BASE_EXTENDER_H
20#define LEMON_BITS_BASE_EXTENDER_H
21
22#include <lemon/bits/invalid.h>
23#include <lemon/error.h>
24
25#include <lemon/bits/map_extender.h>
26#include <lemon/bits/default_map.h>
27
28#include <lemon/concept_check.h>
29#include <lemon/concepts/maps.h>
30
31///\ingroup digraphbits
32///\file
33///\brief Extenders for the digraph types
34namespace lemon {
35
36  /// \ingroup digraphbits
37  ///
38  /// \brief BaseDigraph to BaseGraph extender
39  template <typename Base>
40  class UndirDigraphExtender : public Base {
41
42  public:
43
44    typedef Base Parent;
45    typedef typename Parent::Arc Edge;
46    typedef typename Parent::Node Node;
47
48    typedef True UndirectedTag;
49
50    class Arc : public Edge {
51      friend class UndirDigraphExtender;
52
53    protected:
54      bool forward;
55
56      Arc(const Edge &ue, bool _forward) :
57        Edge(ue), forward(_forward) {}
58
59    public:
60      Arc() {}
61
62      /// Invalid arc constructor
63      Arc(Invalid i) : Edge(i), forward(true) {}
64
65      bool operator==(const Arc &that) const {
66        return forward==that.forward && Edge(*this)==Edge(that);
67      }
68      bool operator!=(const Arc &that) const {
69        return forward!=that.forward || Edge(*this)!=Edge(that);
70      }
71      bool operator<(const Arc &that) const {
72        return forward<that.forward ||
73          (!(that.forward<forward) && Edge(*this)<Edge(that));
74      }
75    };
76
77
78
79    using Parent::source;
80
81    /// Source of the given Arc.
82    Node source(const Arc &e) const {
83      return e.forward ? Parent::source(e) : Parent::target(e);
84    }
85
86    using Parent::target;
87
88    /// Target of the given Arc.
89    Node target(const Arc &e) const {
90      return e.forward ? Parent::target(e) : Parent::source(e);
91    }
92
93    /// \brief Directed arc from an edge.
94    ///
95    /// Returns a directed arc corresponding to the specified Edge.
96    /// If the given bool is true the given edge and the
97    /// returned arc have the same source node.
98    static Arc direct(const Edge &ue, bool d) {
99      return Arc(ue, d);
100    }
101
102    /// Returns whether the given directed arc is same orientation as the
103    /// corresponding edge.
104    ///
105    /// \todo reference to the corresponding point of the undirected digraph
106    /// concept. "What does the direction of an edge mean?"
107    static bool direction(const Arc &e) { return e.forward; }
108
109
110    using Parent::first;
111    using Parent::next;
112
113    void first(Arc &e) const {
114      Parent::first(e);
115      e.forward=true;
116    }
117
118    void next(Arc &e) const {
119      if( e.forward ) {
120        e.forward = false;
121      }
122      else {
123        Parent::next(e);
124        e.forward = true;
125      }
126    }
127
128    void firstOut(Arc &e, const Node &n) const {
129      Parent::firstIn(e,n);
130      if( Edge(e) != INVALID ) {
131        e.forward = false;
132      }
133      else {
134        Parent::firstOut(e,n);
135        e.forward = true;
136      }
137    }
138    void nextOut(Arc &e) const {
139      if( ! e.forward ) {
140        Node n = Parent::target(e);
141        Parent::nextIn(e);
142        if( Edge(e) == INVALID ) {
143          Parent::firstOut(e, n);
144          e.forward = true;
145        }
146      }
147      else {
148        Parent::nextOut(e);
149      }
150    }
151
152    void firstIn(Arc &e, const Node &n) const {
153      Parent::firstOut(e,n);
154      if( Edge(e) != INVALID ) {
155        e.forward = false;
156      }
157      else {
158        Parent::firstIn(e,n);
159        e.forward = true;
160      }
161    }
162    void nextIn(Arc &e) const {
163      if( ! e.forward ) {
164        Node n = Parent::source(e);
165        Parent::nextOut(e);
166        if( Edge(e) == INVALID ) {
167          Parent::firstIn(e, n);
168          e.forward = true;
169        }
170      }
171      else {
172        Parent::nextIn(e);
173      }
174    }
175
176    void firstInc(Edge &e, bool &d, const Node &n) const {
177      d = true;
178      Parent::firstOut(e, n);
179      if (e != INVALID) return;
180      d = false;
181      Parent::firstIn(e, n);
182    }
183
184    void nextInc(Edge &e, bool &d) const {
185      if (d) {
186        Node s = Parent::source(e);
187        Parent::nextOut(e);
188        if (e != INVALID) return;
189        d = false;
190        Parent::firstIn(e, s);
191      } else {
192        Parent::nextIn(e);
193      }
194    }
195
196    Node nodeFromId(int ix) const {
197      return Parent::nodeFromId(ix);
198    }
199
200    Arc arcFromId(int ix) const {
201      return direct(Parent::arcFromId(ix >> 1), bool(ix & 1));
202    }
203
204    Edge edgeFromId(int ix) const {
205      return Parent::arcFromId(ix);
206    }
207
208    int id(const Node &n) const {
209      return Parent::id(n);
210    }
211
212    int id(const Edge &e) const {
213      return Parent::id(e);
214    }
215
216    int id(const Arc &e) const {
217      return 2 * Parent::id(e) + int(e.forward);
218    }
219
220    int maxNodeId() const {
221      return Parent::maxNodeId();
222    }
223
224    int maxArcId() const {
225      return 2 * Parent::maxArcId() + 1;
226    }
227
228    int maxEdgeId() const {
229      return Parent::maxArcId();
230    }
231
232
233    int arcNum() const {
234      return 2 * Parent::arcNum();
235    }
236
237    int edgeNum() const {
238      return Parent::arcNum();
239    }
240
241    Arc findArc(Node s, Node t, Arc p = INVALID) const {
242      if (p == INVALID) {
243        Edge arc = Parent::findArc(s, t);
244        if (arc != INVALID) return direct(arc, true);
245        arc = Parent::findArc(t, s);
246        if (arc != INVALID) return direct(arc, false);
247      } else if (direction(p)) {
248        Edge arc = Parent::findArc(s, t, p);
249        if (arc != INVALID) return direct(arc, true);
250        arc = Parent::findArc(t, s);
251        if (arc != INVALID) return direct(arc, false); 
252      } else {
253        Edge arc = Parent::findArc(t, s, p);
254        if (arc != INVALID) return direct(arc, false);       
255      }
256      return INVALID;
257    }
258
259    Edge findEdge(Node s, Node t, Edge p = INVALID) const {
260      if (s != t) {
261        if (p == INVALID) {
262          Edge arc = Parent::findArc(s, t);
263          if (arc != INVALID) return arc;
264          arc = Parent::findArc(t, s);
265          if (arc != INVALID) return arc;
266        } else if (Parent::s(p) == s) {
267          Edge arc = Parent::findArc(s, t, p);
268          if (arc != INVALID) return arc;
269          arc = Parent::findArc(t, s);
270          if (arc != INVALID) return arc;       
271        } else {
272          Edge arc = Parent::findArc(t, s, p);
273          if (arc != INVALID) return arc;             
274        }
275      } else {
276        return Parent::findArc(s, t, p);
277      }
278      return INVALID;
279    }
280  };
281
282  template <typename Base>
283  class BidirBpGraphExtender : public Base {
284  public:
285    typedef Base Parent;
286    typedef BidirBpGraphExtender Digraph;
287
288    typedef typename Parent::Node Node;
289    typedef typename Parent::Edge Edge;
290
291
292    using Parent::first;
293    using Parent::next;
294
295    using Parent::id;
296
297    class Red : public Node {
298      friend class BidirBpGraphExtender;
299    public:
300      Red() {}
301      Red(const Node& node) : Node(node) {
302        LEMON_ASSERT(Parent::red(node) || node == INVALID,
303                     typename Parent::NodeSetError());
304      }
305      Red& operator=(const Node& node) {
306        LEMON_ASSERT(Parent::red(node) || node == INVALID,
307                     typename Parent::NodeSetError());
308        Node::operator=(node);
309        return *this;
310      }
311      Red(Invalid) : Node(INVALID) {}
312      Red& operator=(Invalid) {
313        Node::operator=(INVALID);
314        return *this;
315      }
316    };
317
318    void first(Red& node) const {
319      Parent::firstRed(static_cast<Node&>(node));
320    }
321    void next(Red& node) const {
322      Parent::nextRed(static_cast<Node&>(node));
323    }
324
325    int id(const Red& node) const {
326      return Parent::redId(node);
327    }
328
329    class Blue : public Node {
330      friend class BidirBpGraphExtender;
331    public:
332      Blue() {}
333      Blue(const Node& node) : Node(node) {
334        LEMON_ASSERT(Parent::blue(node) || node == INVALID,
335                     typename Parent::NodeSetError());
336      }
337      Blue& operator=(const Node& node) {
338        LEMON_ASSERT(Parent::blue(node) || node == INVALID,
339                     typename Parent::NodeSetError());
340        Node::operator=(node);
341        return *this;
342      }
343      Blue(Invalid) : Node(INVALID) {}
344      Blue& operator=(Invalid) {
345        Node::operator=(INVALID);
346        return *this;
347      }
348    };
349
350    void first(Blue& node) const {
351      Parent::firstBlue(static_cast<Node&>(node));
352    }
353    void next(Blue& node) const {
354      Parent::nextBlue(static_cast<Node&>(node));
355    }
356 
357    int id(const Blue& node) const {
358      return Parent::redId(node);
359    }
360
361    Node source(const Edge& arc) const {
362      return red(arc);
363    }
364    Node target(const Edge& arc) const {
365      return blue(arc);
366    }
367
368    void firstInc(Edge& arc, bool& dir, const Node& node) const {
369      if (Parent::red(node)) {
370        Parent::firstFromRed(arc, node);
371        dir = true;
372      } else {
373        Parent::firstFromBlue(arc, node);
374        dir = static_cast<Edge&>(arc) == INVALID;
375      }
376    }
377    void nextInc(Edge& arc, bool& dir) const {
378      if (dir) {
379        Parent::nextFromRed(arc);
380      } else {
381        Parent::nextFromBlue(arc);
382        if (arc == INVALID) dir = true;
383      }
384    }
385
386    class Arc : public Edge {
387      friend class BidirBpGraphExtender;
388    protected:
389      bool forward;
390
391      Arc(const Edge& arc, bool _forward)
392        : Edge(arc), forward(_forward) {}
393
394    public:
395      Arc() {}
396      Arc (Invalid) : Edge(INVALID), forward(true) {}
397      bool operator==(const Arc& i) const {
398        return Edge::operator==(i) && forward == i.forward;
399      }
400      bool operator!=(const Arc& i) const {
401        return Edge::operator!=(i) || forward != i.forward;
402      }
403      bool operator<(const Arc& i) const {
404        return Edge::operator<(i) ||
405          (!(i.forward<forward) && Edge(*this)<Edge(i));
406      }
407    };
408
409    void first(Arc& arc) const {
410      Parent::first(static_cast<Edge&>(arc));
411      arc.forward = true;
412    }
413
414    void next(Arc& arc) const {
415      if (!arc.forward) {
416        Parent::next(static_cast<Edge&>(arc));
417      }
418      arc.forward = !arc.forward;
419    }
420
421    void firstOut(Arc& arc, const Node& node) const {
422      if (Parent::red(node)) {
423        Parent::firstFromRed(arc, node);
424        arc.forward = true;
425      } else {
426        Parent::firstFromBlue(arc, node);
427        arc.forward = static_cast<Edge&>(arc) == INVALID;
428      }
429    }
430    void nextOut(Arc& arc) const {
431      if (arc.forward) {
432        Parent::nextFromRed(arc);
433      } else {
434        Parent::nextFromBlue(arc);
435        arc.forward = static_cast<Edge&>(arc) == INVALID;
436      }
437    }
438
439    void firstIn(Arc& arc, const Node& node) const {
440      if (Parent::blue(node)) {
441        Parent::firstFromBlue(arc, node);
442        arc.forward = true;     
443      } else {
444        Parent::firstFromRed(arc, node);
445        arc.forward = static_cast<Edge&>(arc) == INVALID;
446      }
447    }
448    void nextIn(Arc& arc) const {
449      if (arc.forward) {
450        Parent::nextFromBlue(arc);
451      } else {
452        Parent::nextFromRed(arc);
453        arc.forward = static_cast<Edge&>(arc) == INVALID;
454      }
455    }
456
457    Node source(const Arc& arc) const {
458      return arc.forward ? Parent::red(arc) : Parent::blue(arc);
459    }
460    Node target(const Arc& arc) const {
461      return arc.forward ? Parent::blue(arc) : Parent::red(arc);
462    }
463
464    int id(const Arc& arc) const {
465      return (Parent::id(static_cast<const Edge&>(arc)) << 1) +
466        (arc.forward ? 0 : 1);
467    }
468    Arc arcFromId(int ix) const {
469      return Arc(Parent::fromEdgeId(ix >> 1), (ix & 1) == 0);
470    }
471    int maxArcId() const {
472      return (Parent::maxEdgeId() << 1) + 1;
473    }
474
475    bool direction(const Arc& arc) const {
476      return arc.forward;
477    }
478
479    Arc direct(const Edge& arc, bool dir) const {
480      return Arc(arc, dir);
481    }
482
483    int arcNum() const {
484      return 2 * Parent::edgeNum();
485    }
486
487    int edgeNum() const {
488      return Parent::edgeNum();
489    }
490
491
492  };
493}
494
495#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.