lib/fpa/Base/Algorithm.hxx

   1 #ifndef __fpa__Base__Algorithm__hxx__
   2 #define __fpa__Base__Algorithm__hxx__
   3
   4 #include <queue>
   5
   6 // -------------------------------------------------------------------------
   7 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
   8 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::_TQueueNode::
   9 _TQueueNode( )
  10 {
  11   this->Vertex.Fill( 0 );
  12   this->Parent.Fill( 0 );
  13   this->Result = _TOutput( 0 );
  14   this->FrontId = 0;
  15 }
  16
  17 // -------------------------------------------------------------------------
  18 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  19 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::_TQueueNode::
  20 _TQueueNode( const _TVertex& v )
  21 {
  22   this->Vertex = v;
  23   this->Parent = v;
  24   this->Result = _TOutput( 0 );
  25   this->FrontId = 0;
  26 }
  27
  28 // -------------------------------------------------------------------------
  29 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  30 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::_TQueueNode::
  31 _TQueueNode( const _TVertex& v, const _TQueueNode& n )
  32 {
  33   this->Vertex = v;
  34   this->Parent = n.Vertex;
  35   this->Result = n.Result;
  36   this->FrontId = n.FrontId;
  37 }
  38
  39 // -------------------------------------------------------------------------
  40 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  41 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  42 AddSeed( const _TVertex& seed, const TOutput& value )
  43 {
  44   _TQueueNode node( seed );
  45   node.FrontId = this->m_Seeds.size( ) + 1;
  46   node.Result = value;
  47   this->m_Seeds.push_back( node );
  48   this->Modified( );
  49 }
  50
  51 // -------------------------------------------------------------------------
  52 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  53 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  54 Algorithm( )
  55   : Superclass( ),
  56     m_InitResult( _TOutput( 0 ) ),
  57     m_StopAtOneFront( false )
  58 {
  59 }
  60
  61 // -------------------------------------------------------------------------
  62 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  63 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  64 ~Algorithm( )
  65 {
  66 }
  67
  68 // -------------------------------------------------------------------------
  69 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  70 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  71 GenerateData( )
  72 {
  73   this->InvokeEvent( TStartEvent( ) );
  74   this->_BeforeGenerateData( );
  75   this->m_NumberOfFronts = this->m_Seeds.size( );
  76   if( this->m_NumberOfFronts > 0 )
  77   {
  78     // Prepare collisions
  79     TCollision coll( TVertex( ), false );
  80     TCollisionsRow row( this->m_NumberOfFronts, coll );
  81     this->m_Collisions.clear( );
  82     this->m_Collisions.resize( this->m_NumberOfFronts, row );
  83
  84     // Put seeds on queue
  85     this->_QueueClear( );
  86     for(
  87       auto nIt = this->m_Seeds.begin( );
  88       nIt != this->m_Seeds.end( );
  89       ++nIt
  90       )
  91       this->_QueuePush( *nIt );
  92
  93     // Init marks and results
  94     this->_InitMarks( );
  95     this->_InitResults( this->m_InitResult );
  96
  97     // Main loop
  98     this->_Loop( );
  99
 100   } // fi
 101   this->_AfterGenerateData( );
 102   this->InvokeEvent( TEndEvent( ) );
 103 }
 104
 105 // -------------------------------------------------------------------------
 106 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 107 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 108 _Loop( )
 109 {
 110   this->InvokeEvent( TStartLoopEvent( ) );
 111   this->_BeforeLoop( );
 112   while( this->_ValidLoop( ) )
 113   {
 114     _TQueueNode node = this->_QueuePop( );
 115     this->InvokeEvent( TPopEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 116
 117     // Process actual vertex
 118     if( this->_IsMarked( node.Vertex ) )
 119       continue;
 120     this->_Mark( node );
 121     this->_UpdateResult( node );
 122     this->InvokeEvent( TMarkEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 123
 124     // Add neighbors to queue
 125     TNeighborhood neighs = this->m_NeighborhoodFunction->Evaluate( node.Vertex );
 126     for( auto it = neighs.begin( ); it != neighs.end( ); ++it )
 127     {
 128       if( !( this->_IsMarked( *it ) ) )
 129       {
 130         _TQueueNode neigh( *it, node );
 131         if( this->_UpdateValue( neigh, node ) )
 132         {
 133           this->_QueuePush( neigh );
 134           this->InvokeEvent( TPushEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 135
 136         } // fi
 137       }
 138       else
 139         this->_UpdateCollisions( node.Vertex, *it );
 140
 141     } // rof
 142
 143   } // elihw
 144   this->_AfterLoop( );
 145   this->InvokeEvent( TEndLoopEvent( ) );
 146 }
 147
 148 // -------------------------------------------------------------------------
 149 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 150 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 151 _BeforeGenerateData( )
 152 {
 153 }
 154
 155 // -------------------------------------------------------------------------
 156 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 157 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 158 _AfterGenerateData( )
 159 {
 160 }
 161
 162 // -------------------------------------------------------------------------
 163 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 164 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 165 _BeforeLoop( )
 166 {
 167 }
 168
 169 // -------------------------------------------------------------------------
 170 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 171 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 172 _AfterLoop( )
 173 {
 174 }
 175
 176 // -------------------------------------------------------------------------
 177 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 178 bool fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 179 _ValidLoop( ) const
 180 {
 181   bool r = ( this->_QueueSize( ) > 0 );
 182   if( this->m_StopAtOneFront )
 183     r &= ( this->m_NumberOfFronts > 0 );
 184   return( r );
 185 }
 186
 187 // -------------------------------------------------------------------------
 188 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 189 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 190 _UpdateCollisions( const TVertex& a, const TVertex& b )
 191 {
 192   auto ma = this->_GetMark( a );
 193   auto mb = this->_GetMark( b );
 194   if( ma == mb || ma == 0 || mb == 0 )
 195     return;
 196
 197   // Mark collision, if it is new
 198   ma--; mb--;
 199   bool ret = false;
 200   bool exists = this->m_Collisions[ ma ][ mb ].second;
 201   exists     &= this->m_Collisions[ mb ][ ma ].second;
 202   if( !exists )
 203   {
 204     this->m_Collisions[ ma ][ mb ].first = a;
 205     this->m_Collisions[ ma ][ mb ].second = true;
 206     this->m_Collisions[ mb ][ ma ].first = b;
 207     this->m_Collisions[ mb ][ ma ].second = true;
 208
 209     // Update number of fronts
 210     unsigned long N = this->m_Seeds.size( );
 211     unsigned long count = 0;
 212     std::vector< bool > m( N, false );
 213     std::queue< unsigned long > q;
 214     q.push( 0 );
 215     while( !q.empty( ) )
 216     {
 217       unsigned long f = q.front( );
 218       q.pop( );
 219
 220       if( m[ f ] )
 221         continue;
 222       m[ f ] = true;
 223       count++;
 224
 225       for( unsigned int n = 0; n < N; ++n )
 226         if( this->m_Collisions[ f ][ n ].second && !m[ n ] )
 227           q.push( n );
 228
 229     } // elihw
 230     this->m_NumberOfFronts = N - count;
 231
 232   } // fi
 233 }
 234
 235 #endif // __fpa__Base__Algorithm__hxx__
 236
 237 // eof - $RCSfile$