COIN-OR::LEMON - Graph Library

About

Downloads

Documentation

Development

Issue Tracker

Browse Tickets

Custom Query

Roadmap

Browse Source

Local Info

Mailing Lists

Search

Changeset 640:6c408d864fa1 in lemon-main for test


Ignore:
Timestamp:
04/29/09 03:15:24 (16 years ago)
Author:
Peter Kovacs <kpeter@…>
Branch:
default
Phase:
public
Message:

Support negative costs and bounds in NetworkSimplex? (#270)

  • The interface is reworked to support negative costs and bounds.
    • ProblemType? and problemType() are renamed to SupplyType? and supplyType(), see also #234.
    • ProblemType? type is introduced similarly to the LP interface.
    • 'bool run()' is replaced by 'ProblemType? run()' to handle unbounded problem instances, as well.
    • Add INF public member constant similarly to the LP interface.
  • Remove capacityMap() and boundMaps(), see also #266.
  • Update the problem definition in the MCF module.
  • Remove the usage of Circulation (and adaptors) for checking feasibility. Check feasibility by examining the artifical arcs instead (after solving the problem).
  • Additional check for unbounded negative cycles found during the algorithm (it is possible now, since negative costs are allowed).
  • Fix in the constructor (the value types needn't be integer any more), see also #254.
  • Improve and extend the doc.
  • Rework the test file and add test cases for negative costs and bounds.
File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • test/min_cost_flow_test.cc

    r615 r640  
    1919#include <iostream>
    2020#include <fstream>
     21#include <limits>
    2122
    2223#include <lemon/list_graph.h>
    … …  
    3435char test_lgf[] =
    3536  "@nodes\n"
    36   "label  sup1 sup2 sup3 sup4 sup5\n"
    37   "    1    20   27    0   20   30\n"
    38   "    2    -4    0    0   -8   -3\n"
    39   "    3     0    0    0    0    0\n"
    40   "    4     0    0    0    0    0\n"
    41   "    5     9    0    0    6   11\n"
    42   "    6    -6    0    0   -5   -6\n"
    43   "    7     0    0    0    0    0\n"
    44   "    8     0    0    0    0    3\n"
    45   "    9     3    0    0    0    0\n"
    46   "   10    -2    0    0   -7   -2\n"
    47   "   11     0    0    0  -10    0\n"
    48   "   12   -20  -27    0  -30  -20\n"
    49   "\n"
     37  "label  sup1 sup2 sup3 sup4 sup5 sup6\n"
     38  "    1    20   27    0   30   20   30\n"
     39  "    2    -4    0    0    0   -8   -3\n"
     40  "    3     0    0    0    0    0    0\n"
     41  "    4     0    0    0    0    0    0\n"
     42  "    5     9    0    0    0    6   11\n"
     43  "    6    -6    0    0    0   -5   -6\n"
     44  "    7     0    0    0    0    0    0\n"
     45  "    8     0    0    0    0    0    3\n"
     46  "    9     3    0    0    0    0    0\n"
     47  "   10    -2    0    0    0   -7   -2\n"
     48  "   11     0    0    0    0  -10    0\n"
     49  "   12   -20  -27    0  -30  -30  -20\n"
     50  "\n"               
    5051  "@arcs\n"
    51   "       cost  cap low1 low2\n"
    52   " 1  2    70   11    0    8\n"
    53   " 1  3   150    3    0    1\n"
    54   " 1  4    80   15    0    2\n"
    55   " 2  8    80   12    0    0\n"
    56   " 3  5   140    5    0    3\n"
    57   " 4  6    60   10    0    1\n"
    58   " 4  7    80    2    0    0\n"
    59   " 4  8   110    3    0    0\n"
    60   " 5  7    60   14    0    0\n"
    61   " 5 11   120   12    0    0\n"
    62   " 6  3     0    3    0    0\n"
    63   " 6  9   140    4    0    0\n"
    64   " 6 10    90    8    0    0\n"
    65   " 7  1    30    5    0    0\n"
    66   " 8 12    60   16    0    4\n"
    67   " 9 12    50    6    0    0\n"
    68   "10 12    70   13    0    5\n"
    69   "10  2   100    7    0    0\n"
    70   "10  7    60   10    0    0\n"
    71   "11 10    20   14    0    6\n"
    72   "12 11    30   10    0    0\n"
     52  "       cost  cap low1 low2 low3\n"
     53  " 1  2    70   11    0    8    8\n"
     54  " 1  3   150    3    0    1    0\n"
     55  " 1  4    80   15    0    2    2\n"
     56  " 2  8    80   12    0    0    0\n"
     57  " 3  5   140    5    0    3    1\n"
     58  " 4  6    60   10    0    1    0\n"
     59  " 4  7    80    2    0    0    0\n"
     60  " 4  8   110    3    0    0    0\n"
     61  " 5  7    60   14    0    0    0\n"
     62  " 5 11   120   12    0    0    0\n"
     63  " 6  3     0    3    0    0    0\n"
     64  " 6  9   140    4    0    0    0\n"
     65  " 6 10    90    8    0    0    0\n"
     66  " 7  1    30    5    0    0   -5\n"
     67  " 8 12    60   16    0    4    3\n"
     68  " 9 12    50    6    0    0    0\n"
     69  "10 12    70   13    0    5    2\n"
     70  "10  2   100    7    0    0    0\n"
     71  "10  7    60   10    0    0   -3\n"
     72  "11 10    20   14    0    6  -20\n"
     73  "12 11    30   10    0    0  -10\n"
    7374  "\n"
    7475  "@attributes\n"
    … …  
    7778
    7879
    79 enum ProblemType {
     80enum SupplyType {
    8081  EQ,
    8182  GEQ,
    … …  
    99100             .lowerMap(lower)
    100101             .upperMap(upper)
    101              .capacityMap(upper)
    102              .boundMaps(lower, upper)
    103102             .costMap(cost)
    104103             .supplyMap(sup)
    … …  
    113112      const typename MCF::PotentialMap &pm = const_mcf.potentialMap();
    114113
    115       v = const_mcf.totalCost();
     114      c = const_mcf.totalCost();
    116115      double x = const_mcf.template totalCost<double>();
    117116      v = const_mcf.flow(a);
    118       v = const_mcf.potential(n);
     117      c = const_mcf.potential(n);
     118     
     119      v = const_mcf.INF;
    119120
    120121      ignore_unused_variable_warning(fm);
    … …  
    138139    const Flow &k;
    139140    Flow v;
     141    Cost c;
    140142    bool b;
    141143
    … …  
    152154bool checkFlow( const GR& gr, const LM& lower, const UM& upper,
    153155                const SM& supply, const FM& flow,
    154                 ProblemType type = EQ )
     156                SupplyType type = EQ )
    155157{
    156158  TEMPLATE_DIGRAPH_TYPEDEFS(GR);
    … …  
    209211template < typename MCF, typename GR,
    210212           typename LM, typename UM,
    211            typename CM, typename SM >
    212 void checkMcf( const MCF& mcf, bool mcf_result,
     213           typename CM, typename SM,
     214           typename PT >
     215void checkMcf( const MCF& mcf, PT mcf_result,
    213216               const GR& gr, const LM& lower, const UM& upper,
    214217               const CM& cost, const SM& supply,
    215                bool result, typename CM::Value total,
     218               PT result, bool optimal, typename CM::Value total,
    216219               const std::string &test_id = "",
    217                ProblemType type = EQ )
     220               SupplyType type = EQ )
    218221{
    219222  check(mcf_result == result, "Wrong result " + test_id);
    220   if (result) {
     223  if (optimal) {
    221224    check(checkFlow(gr, lower, upper, supply, mcf.flowMap(), type),
    222225          "The flow is not feasible " + test_id);
    … …  
    245248  // Read the test digraph
    246249  Digraph gr;
    247   Digraph::ArcMap<int> c(gr), l1(gr), l2(gr), u(gr);
    248   Digraph::NodeMap<int> s1(gr), s2(gr), s3(gr), s4(gr), s5(gr);
     250  Digraph::ArcMap<int> c(gr), l1(gr), l2(gr), l3(gr), u(gr);
     251  Digraph::NodeMap<int> s1(gr), s2(gr), s3(gr), s4(gr), s5(gr), s6(gr);
    249252  ConstMap<Arc, int> cc(1), cu(std::numeric_limits<int>::max());
    250253  Node v, w;
    … …  
    256259    .arcMap("low1", l1)
    257260    .arcMap("low2", l2)
     261    .arcMap("low3", l3)
    258262    .nodeMap("sup1", s1)
    259263    .nodeMap("sup2", s2)
    … …  
    261265    .nodeMap("sup4", s4)
    262266    .nodeMap("sup5", s5)
     267    .nodeMap("sup6", s6)
    263268    .node("source", v)
    264269    .node("target", w)
    265270    .run();
     271 
     272  // Build a test digraph for testing negative costs
     273  Digraph ngr;
     274  Node n1 = ngr.addNode();
     275  Node n2 = ngr.addNode();
     276  Node n3 = ngr.addNode();
     277  Node n4 = ngr.addNode();
     278  Node n5 = ngr.addNode();
     279  Node n6 = ngr.addNode();
     280  Node n7 = ngr.addNode();
     281 
     282  Arc a1 = ngr.addArc(n1, n2);
     283  Arc a2 = ngr.addArc(n1, n3);
     284  Arc a3 = ngr.addArc(n2, n4);
     285  Arc a4 = ngr.addArc(n3, n4);
     286  Arc a5 = ngr.addArc(n3, n2);
     287  Arc a6 = ngr.addArc(n5, n3);
     288  Arc a7 = ngr.addArc(n5, n6);
     289  Arc a8 = ngr.addArc(n6, n7);
     290  Arc a9 = ngr.addArc(n7, n5);
     291 
     292  Digraph::ArcMap<int> nc(ngr), nl1(ngr, 0), nl2(ngr, 0);
     293  ConstMap<Arc, int> nu1(std::numeric_limits<int>::max()), nu2(5000);
     294  Digraph::NodeMap<int> ns(ngr, 0);
     295 
     296  nl2[a7] =  1000;
     297  nl2[a8] = -1000;
     298 
     299  ns[n1] =  100;
     300  ns[n4] = -100;
     301 
     302  nc[a1] =  100;
     303  nc[a2] =   30;
     304  nc[a3] =   20;
     305  nc[a4] =   80;
     306  nc[a5] =   50;
     307  nc[a6] =   10;
     308  nc[a7] =   80;
     309  nc[a8] =   30;
     310  nc[a9] = -120;
    266311
    267312  // A. Test NetworkSimplex with the default pivot rule
    … …  
    272317    mcf.upperMap(u).costMap(c);
    273318    checkMcf(mcf, mcf.supplyMap(s1).run(),
    274              gr, l1, u, c, s1, true,  5240, "#A1");
     319             gr, l1, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5240, "#A1");
    275320    checkMcf(mcf, mcf.stSupply(v, w, 27).run(),
    276              gr, l1, u, c, s2, true,  7620, "#A2");
     321             gr, l1, u, c, s2, mcf.OPTIMAL, true,   7620, "#A2");
    277322    mcf.lowerMap(l2);
    278323    checkMcf(mcf, mcf.supplyMap(s1).run(),
    279              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#A3");
     324             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#A3");
    280325    checkMcf(mcf, mcf.stSupply(v, w, 27).run(),
    281              gr, l2, u, c, s2, true,  8010, "#A4");
     326             gr, l2, u, c, s2, mcf.OPTIMAL, true,   8010, "#A4");
    282327    mcf.reset();
    283328    checkMcf(mcf, mcf.supplyMap(s1).run(),
    284              gr, l1, cu, cc, s1, true,  74, "#A5");
     329             gr, l1, cu, cc, s1, mcf.OPTIMAL, true,   74, "#A5");
    285330    checkMcf(mcf, mcf.lowerMap(l2).stSupply(v, w, 27).run(),
    286              gr, l2, cu, cc, s2, true,  94, "#A6");
     331             gr, l2, cu, cc, s2, mcf.OPTIMAL, true,   94, "#A6");
    287332    mcf.reset();
    288333    checkMcf(mcf, mcf.run(),
    289              gr, l1, cu, cc, s3, true,   0, "#A7");
    290     checkMcf(mcf, mcf.boundMaps(l2, u).run(),
    291              gr, l2, u, cc, s3, false,   0, "#A8");
     334             gr, l1, cu, cc, s3, mcf.OPTIMAL, true,    0, "#A7");
     335    checkMcf(mcf, mcf.lowerMap(l2).upperMap(u).run(),
     336             gr, l2, u, cc, s3, mcf.INFEASIBLE, false, 0, "#A8");
     337    mcf.reset().lowerMap(l3).upperMap(u).costMap(c).supplyMap(s4);
     338    checkMcf(mcf, mcf.run(),
     339             gr, l3, u, c, s4, mcf.OPTIMAL, true,   6360, "#A9");
    292340
    293341    // Check the GEQ form
    294     mcf.reset().upperMap(u).costMap(c).supplyMap(s4);
    295     checkMcf(mcf, mcf.run(),
    296              gr, l1, u, c, s4, true,  3530, "#A9", GEQ);
    297     mcf.problemType(mcf.GEQ);
     342    mcf.reset().upperMap(u).costMap(c).supplyMap(s5);
     343    checkMcf(mcf, mcf.run(),
     344             gr, l1, u, c, s5, mcf.OPTIMAL, true,   3530, "#A10", GEQ);
     345    mcf.supplyType(mcf.GEQ);
    298346    checkMcf(mcf, mcf.lowerMap(l2).run(),
    299              gr, l2, u, c, s4, true,  4540, "#A10", GEQ);
    300     mcf.problemType(mcf.CARRY_SUPPLIES).supplyMap(s5);
    301     checkMcf(mcf, mcf.run(),
    302              gr, l2, u, c, s5, false,    0, "#A11", GEQ);
     347             gr, l2, u, c, s5, mcf.OPTIMAL, true,   4540, "#A11", GEQ);
     348    mcf.supplyType(mcf.CARRY_SUPPLIES).supplyMap(s6);
     349    checkMcf(mcf, mcf.run(),
     350             gr, l2, u, c, s6, mcf.INFEASIBLE, false,  0, "#A12", GEQ);
    303351
    304352    // Check the LEQ form
    305     mcf.reset().problemType(mcf.LEQ);
    306     mcf.upperMap(u).costMap(c).supplyMap(s5);
    307     checkMcf(mcf, mcf.run(),
    308              gr, l1, u, c, s5, true,  5080, "#A12", LEQ);
     353    mcf.reset().supplyType(mcf.LEQ);
     354    mcf.upperMap(u).costMap(c).supplyMap(s6);
     355    checkMcf(mcf, mcf.run(),
     356             gr, l1, u, c, s6, mcf.OPTIMAL, true,   5080, "#A13", LEQ);
    309357    checkMcf(mcf, mcf.lowerMap(l2).run(),
    310              gr, l2, u, c, s5, true,  5930, "#A13", LEQ);
    311     mcf.problemType(mcf.SATISFY_DEMANDS).supplyMap(s4);
    312     checkMcf(mcf, mcf.run(),
    313              gr, l2, u, c, s4, false,    0, "#A14", LEQ);
     358             gr, l2, u, c, s6, mcf.OPTIMAL, true,   5930, "#A14", LEQ);
     359    mcf.supplyType(mcf.SATISFY_DEMANDS).supplyMap(s5);
     360    checkMcf(mcf, mcf.run(),
     361             gr, l2, u, c, s5, mcf.INFEASIBLE, false,  0, "#A15", LEQ);
     362
     363    // Check negative costs
     364    NetworkSimplex<Digraph> nmcf(ngr);
     365    nmcf.lowerMap(nl1).costMap(nc).supplyMap(ns);
     366    checkMcf(nmcf, nmcf.run(),
     367      ngr, nl1, nu1, nc, ns, nmcf.UNBOUNDED, false,    0, "#A16");
     368    checkMcf(nmcf, nmcf.upperMap(nu2).run(),
     369      ngr, nl1, nu2, nc, ns, nmcf.OPTIMAL, true,  -40000, "#A17");
     370    nmcf.reset().lowerMap(nl2).costMap(nc).supplyMap(ns);
     371    checkMcf(nmcf, nmcf.run(),
     372      ngr, nl2, nu1, nc, ns, nmcf.UNBOUNDED, false,    0, "#A18");
    314373  }
    315374
    … …  
    317376  {
    318377    NetworkSimplex<Digraph> mcf(gr);
    319     mcf.supplyMap(s1).costMap(c).capacityMap(u).lowerMap(l2);
     378    mcf.supplyMap(s1).costMap(c).upperMap(u).lowerMap(l2);
    320379
    321380    checkMcf(mcf, mcf.run(NetworkSimplex<Digraph>::FIRST_ELIGIBLE),
    322              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#B1");
     381             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#B1");
    323382    checkMcf(mcf, mcf.run(NetworkSimplex<Digraph>::BEST_ELIGIBLE),
    324              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#B2");
     383             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#B2");
    325384    checkMcf(mcf, mcf.run(NetworkSimplex<Digraph>::BLOCK_SEARCH),
    326              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#B3");
     385             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#B3");
    327386    checkMcf(mcf, mcf.run(NetworkSimplex<Digraph>::CANDIDATE_LIST),
    328              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#B4");
     387             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#B4");
    329388    checkMcf(mcf, mcf.run(NetworkSimplex<Digraph>::ALTERING_LIST),
    330              gr, l2, u, c, s1, true,  5970, "#B5");
     389             gr, l2, u, c, s1, mcf.OPTIMAL, true,   5970, "#B5");
    331390  }
    332391
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.