Planet
navi homePPSaboutscreenshotsdownloaddevelopmentforum

source: downloads/boost_1_34_1/boost/graph/biconnected_components.hpp @ 35

Last change on this file since 35 was 29, checked in by landauf, 16 years ago

updated boost from 1_33_1 to 1_34_1

File size: 14.9 KB
Line 
1// Copyright (c) Jeremy Siek 2001
2// Copyright (c) Douglas Gregor 2004
3//
4// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See
5// accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
6// http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
7
8// NOTE: this final is generated by libs/graph/doc/biconnected_components.w
9
10#ifndef BOOST_GRAPH_BICONNECTED_COMPONENTS_HPP
11#define BOOST_GRAPH_BICONNECTED_COMPONENTS_HPP
12
13#include <stack>
14#include <vector>
15#include <algorithm> // for std::min and std::max
16#include <boost/config.hpp>
17#include <boost/limits.hpp>
18#include <boost/graph/graph_traits.hpp>
19#include <boost/graph/graph_concepts.hpp>
20#include <boost/property_map.hpp>
21#include <boost/graph/depth_first_search.hpp>
22#include <boost/graph/graph_utility.hpp>
23
24namespace boost
25{
26  namespace detail
27  {
28    template<typename ComponentMap, typename DiscoverTimeMap,
29             typename LowPointMap, typename PredecessorMap,
30             typename OutputIterator, typename Stack, 
31             typename DFSVisitor>
32    struct biconnected_components_visitor : public dfs_visitor<>
33    {
34      biconnected_components_visitor
35        (ComponentMap comp, std::size_t& c, DiscoverTimeMap dtm,
36         std::size_t& dfs_time, LowPointMap lowpt, PredecessorMap pred,
37         OutputIterator out, Stack& S, DFSVisitor vis)
38          : comp(comp), c(c), dtm(dtm), dfs_time(dfs_time), lowpt(lowpt),
39            pred(pred), out(out), S(S), vis(vis) { }
40
41      template <typename Vertex, typename Graph>
42      void initialize_vertex(const Vertex& u, Graph& g)
43      {
44        vis.initialize_vertex(u, g);
45      }
46
47      template <typename Vertex, typename Graph>
48      void start_vertex(const Vertex& u, Graph& g)
49      {
50        put(pred, u, u);
51        vis.start_vertex(u, g);
52      }
53
54      template <typename Vertex, typename Graph>
55      void discover_vertex(const Vertex& u, Graph& g)
56      {
57        put(dtm, u, ++dfs_time);
58        put(lowpt, u, get(dtm, u));
59        vis.discover_vertex(u, g);
60      }
61
62      template <typename Edge, typename Graph>
63      void examine_edge(const Edge& e, Graph& g)
64      {
65        vis.examine_edge(e, g);
66      }
67
68      template <typename Edge, typename Graph>
69      void tree_edge(const Edge& e, Graph& g)
70      {
71        S.push(e);
72        put(pred, target(e, g), source(e, g));
73        vis.tree_edge(e, g);
74      }
75
76      template <typename Edge, typename Graph>
77      void back_edge(const Edge& e, Graph& g)
78      {
79        BOOST_USING_STD_MIN();
80
81        if ( target(e, g) != get(pred, source(e, g)) ) {
82          S.push(e);
83          put(lowpt, source(e, g),
84              min BOOST_PREVENT_MACRO_SUBSTITUTION(get(lowpt, source(e, g)),
85                                                   get(dtm, target(e, g))));
86        vis.back_edge(e, g);
87      }
88      }
89
90      template <typename Edge, typename Graph>
91      void forward_or_cross_edge(const Edge& e, Graph& g)
92      {
93        vis.forward_or_cross_edge(e, g);
94      }
95
96      template <typename Vertex, typename Graph>
97      void finish_vertex(const Vertex& u, Graph& g)
98      {
99        BOOST_USING_STD_MIN();
100        Vertex parent = get(pred, u);
101        const std::size_t dtm_of_dubious_parent = get(dtm, parent);
102        bool is_art_point = false;
103        if ( dtm_of_dubious_parent > get(dtm, u) ) {
104          parent = get(pred, parent);
105          is_art_point = true;
106          put(pred, get(pred, u), u);
107          put(pred, u, parent);
108        }
109
110        if ( parent == u ) { // at top
111          if ( get(dtm, u) + 1 == dtm_of_dubious_parent )
112            is_art_point = false;
113        } else {
114          put(lowpt, parent,
115              min BOOST_PREVENT_MACRO_SUBSTITUTION(get(lowpt, parent),
116                                                   get(lowpt, u)));
117
118          if (get(lowpt, u) >= get(dtm, parent)) {
119            if ( get(dtm, parent) > get(dtm, get(pred, parent)) ) {
120              put(pred, u, get(pred, parent));
121              put(pred, parent, u);
122            }
123
124            while ( get(dtm, source(S.top(), g)) >= get(dtm, u) ) {
125              put(comp, S.top(), c);
126              S.pop();
127            }
128            put(comp, S.top(), c);
129              S.pop();
130            ++c;
131            if ( S.empty() ) {
132              put(pred, u, parent);
133              put(pred, parent, u);
134            }
135          }
136        }
137        if ( is_art_point )
138          *out++ = u;
139        vis.finish_vertex(u, g);
140      }
141
142      ComponentMap comp;
143      std::size_t& c;
144      DiscoverTimeMap dtm;
145      std::size_t& dfs_time;
146      LowPointMap lowpt;
147      PredecessorMap pred;
148      OutputIterator out;
149      Stack& S;
150      DFSVisitor vis;
151    };
152
153  template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
154        typename VertexIndexMap, typename DiscoverTimeMap, typename LowPointMap,
155        typename PredecessorMap, typename DFSVisitor>
156  std::pair<std::size_t, OutputIterator>
157    biconnected_components_impl(const Graph & g, ComponentMap comp,
158        OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, DiscoverTimeMap dtm,
159        LowPointMap lowpt, PredecessorMap pred, DFSVisitor dfs_vis)
160  {
161    typedef typename graph_traits<Graph>::vertex_descriptor vertex_t;
162    typedef typename graph_traits<Graph>::edge_descriptor edge_t;
163    function_requires<VertexListGraphConcept<Graph> >();
164    function_requires<IncidenceGraphConcept<Graph> >();
165    function_requires<WritablePropertyMapConcept<ComponentMap, edge_t> >();
166    function_requires<ReadWritePropertyMapConcept<DiscoverTimeMap,
167                                                  vertex_t> >();
168    function_requires<ReadWritePropertyMapConcept<LowPointMap, vertex_t > >();
169    function_requires<ReadWritePropertyMapConcept<PredecessorMap,
170                                                  vertex_t> >();
171
172    std::size_t num_components = 0;
173    std::size_t dfs_time = 0;
174      std::stack<edge_t> S;
175
176      biconnected_components_visitor<ComponentMap, DiscoverTimeMap,
177          LowPointMap, PredecessorMap, OutputIterator, std::stack<edge_t>, 
178          DFSVisitor>
179      vis(comp, num_components, dtm, dfs_time, lowpt, pred, out, 
180          S, dfs_vis);
181
182    depth_first_search(g, visitor(vis).vertex_index_map(index_map));
183
184    return std::pair<std::size_t, OutputIterator>(num_components, vis.out);
185  }
186
187    template <typename PredecessorMap>
188    struct bicomp_dispatch3
189    {
190  template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
191                typename VertexIndexMap, typename DiscoverTimeMap, 
192                typename LowPointMap, class P, class T, class R>
193      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply (const Graph & g, 
194          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
195          DiscoverTimeMap dtm, LowPointMap lowpt, 
196          const bgl_named_params<P, T, R>& params, PredecessorMap pred)
197      {
198        return biconnected_components_impl
199                (g, comp, out, index_map, dtm, lowpt, pred,
200                 choose_param(get_param(params, graph_visitor),
201                    make_dfs_visitor(null_visitor())));
202      }
203    };
204   
205    template <>
206    struct bicomp_dispatch3<error_property_not_found>
207    {
208      template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
209                typename VertexIndexMap, typename DiscoverTimeMap, 
210                typename LowPointMap, class P, class T, class R>
211      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply (const Graph & g, 
212          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
213          DiscoverTimeMap dtm, LowPointMap lowpt, 
214          const bgl_named_params<P, T, R>& params, 
215          error_property_not_found)
216  {
217    typedef typename graph_traits<Graph>::vertex_descriptor vertex_t;
218    std::vector<vertex_t> pred(num_vertices(g));
219    vertex_t vert = graph_traits<Graph>::null_vertex();
220
221        return biconnected_components_impl
222                (g, comp, out, index_map, dtm, lowpt, 
223              make_iterator_property_map(pred.begin(), index_map, vert),
224                 choose_param(get_param(params, graph_visitor),
225                    make_dfs_visitor(null_visitor())));
226  }
227    };
228
229    template <typename LowPointMap>
230    struct bicomp_dispatch2
231    {
232  template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
233                typename VertexIndexMap, typename DiscoverTimeMap, 
234                typename P, typename T, typename R>
235      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply (const Graph& g, 
236          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
237          DiscoverTimeMap dtm, const bgl_named_params<P, T, R>& params, 
238          LowPointMap lowpt)
239      {
240        typedef typename property_value< bgl_named_params<P,T,R>,
241            vertex_predecessor_t>::type dispatch_type;
242
243        return bicomp_dispatch3<dispatch_type>::apply
244            (g, comp, out, index_map, dtm, lowpt, params, 
245             get_param(params, vertex_predecessor));
246      }
247    };
248
249
250    template <>
251    struct bicomp_dispatch2<error_property_not_found>
252    {
253      template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
254                typename VertexIndexMap, typename DiscoverTimeMap, 
255                typename P, typename T, typename R>
256      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply (const Graph& g, 
257          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
258          DiscoverTimeMap dtm, const bgl_named_params<P, T, R>& params, 
259          error_property_not_found)
260  {
261    typedef typename graph_traits<Graph>::vertices_size_type
262      vertices_size_type;
263    std::vector<vertices_size_type> lowpt(num_vertices(g));
264        vertices_size_type vst(0);
265
266        typedef typename property_value< bgl_named_params<P,T,R>,
267            vertex_predecessor_t>::type dispatch_type;
268 
269        return bicomp_dispatch3<dispatch_type>::apply
270            (g, comp, out, index_map, dtm,
271             make_iterator_property_map(lowpt.begin(), index_map, vst),
272             params, get_param(params, vertex_predecessor));
273      }
274    };
275
276    template <typename DiscoverTimeMap>
277    struct bicomp_dispatch1
278    {
279      template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
280                typename VertexIndexMap, class P, class T, class R>
281      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply(const Graph& g, 
282          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
283          const bgl_named_params<P, T, R>& params, DiscoverTimeMap dtm)
284      {
285        typedef typename property_value< bgl_named_params<P,T,R>,
286            vertex_lowpoint_t>::type dispatch_type;
287
288        return bicomp_dispatch2<dispatch_type>::apply
289            (g, comp, out, index_map, dtm, params, 
290             get_param(params, vertex_lowpoint));
291      }
292    };
293
294    template <>
295    struct bicomp_dispatch1<error_property_not_found>
296    {
297      template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
298                typename VertexIndexMap, class P, class T, class R>
299      static std::pair<std::size_t, OutputIterator> apply(const Graph& g, 
300          ComponentMap comp, OutputIterator out, VertexIndexMap index_map, 
301          const bgl_named_params<P, T, R>& params, error_property_not_found)
302      {
303        typedef typename graph_traits<Graph>::vertices_size_type
304            vertices_size_type;
305        std::vector<vertices_size_type> discover_time(num_vertices(g));
306    vertices_size_type vst(0);
307
308        typedef typename property_value< bgl_named_params<P,T,R>,
309            vertex_lowpoint_t>::type dispatch_type;
310
311        return bicomp_dispatch2<dispatch_type>::apply
312            (g, comp, out, index_map, 
313              make_iterator_property_map(discover_time.begin(), index_map, vst),
314             params, get_param(params, vertex_lowpoint));
315      }
316    };
317
318  }
319
320  template<typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
321      typename DiscoverTimeMap, typename LowPointMap>
322  std::pair<std::size_t, OutputIterator>
323  biconnected_components(const Graph& g, ComponentMap comp, 
324      OutputIterator out, DiscoverTimeMap dtm, LowPointMap lowpt)
325  {
326    typedef detail::error_property_not_found dispatch_type;
327
328    return detail::bicomp_dispatch3<dispatch_type>::apply
329            (g, comp, out, 
330             get(vertex_index, g), 
331             dtm, lowpt, 
332             bgl_named_params<int, buffer_param_t>(0), 
333             detail::error_property_not_found());
334  }
335
336  template <typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator,
337      typename P, typename T, typename R>
338  std::pair<std::size_t, OutputIterator>
339  biconnected_components(const Graph& g, ComponentMap comp, OutputIterator out, 
340      const bgl_named_params<P, T, R>& params)
341  {
342    typedef typename property_value< bgl_named_params<P,T,R>,
343        vertex_discover_time_t>::type dispatch_type;
344
345    return detail::bicomp_dispatch1<dispatch_type>::apply(g, comp, out, 
346        choose_const_pmap(get_param(params, vertex_index), g, vertex_index), 
347        params, get_param(params, vertex_discover_time));
348  }
349
350  template < typename Graph, typename ComponentMap, typename OutputIterator>
351  std::pair<std::size_t, OutputIterator>
352  biconnected_components(const Graph& g, ComponentMap comp, OutputIterator out)
353  {
354    return biconnected_components(g, comp, out, 
355        bgl_named_params<int, buffer_param_t>(0));
356  }
357
358  namespace graph_detail {
359    struct dummy_output_iterator
360    {
361      typedef std::output_iterator_tag iterator_category;
362      typedef void value_type;
363      typedef void pointer;
364      typedef void difference_type;
365
366      struct reference {
367        template<typename T>
368        reference& operator=(const T&) { return *this; }
369      };
370
371      reference operator*() const { return reference(); }
372      dummy_output_iterator& operator++() { return *this; }
373      dummy_output_iterator operator++(int) { return *this; }
374    };
375  } // end namespace graph_detail
376
377  template <typename Graph, typename ComponentMap,
378      typename P, typename T, typename R>
379  std::size_t
380  biconnected_components(const Graph& g, ComponentMap comp, 
381      const bgl_named_params<P, T, R>& params)
382  {
383    return biconnected_components(g, comp,
384        graph_detail::dummy_output_iterator(), params).first;
385  }
386
387  template <typename Graph, typename ComponentMap>
388  std::size_t
389  biconnected_components(const Graph& g, ComponentMap comp)
390  {
391    return biconnected_components(g, comp,
392                                  graph_detail::dummy_output_iterator()).first;
393  }
394
395  template<typename Graph, typename OutputIterator, 
396      typename P, typename T, typename R>
397  OutputIterator
398  articulation_points(const Graph& g, OutputIterator out, 
399      const bgl_named_params<P, T, R>& params)
400  {
401    return biconnected_components(g, dummy_property_map(), out, 
402        params).second;
403  }
404
405  template<typename Graph, typename OutputIterator>
406  OutputIterator
407  articulation_points(const Graph& g, OutputIterator out)
408  {
409    return biconnected_components(g, dummy_property_map(), out, 
410        bgl_named_params<int, buffer_param_t>(0)).second;
411  }
412
413}                               // namespace boost
414
415#endif  /* BOOST_GRAPH_BICONNECTED_COMPONENTS_HPP */
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.