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 ClearSeeds( )
  43 {
  44   this->m_Seeds.clear( );
  45   this->Modified( );
  46 }
  47
  48 // -------------------------------------------------------------------------
  49 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  50 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  51 AddSeed( const _TVertex& seed, const TOutput& value )
  52 {
  53   _TQueueNode node( seed );
  54   node.FrontId = this->m_Seeds.size( ) + 1;
  55   node.Result = value;
  56   this->m_Seeds.push_back( node );
  57   this->Modified( );
  58 }
  59
  60 // -------------------------------------------------------------------------
  61 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  62 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  63 Algorithm( )
  64   : Superclass( ),
  65     m_InitResult( _TOutput( 0 ) ),
  66     m_StopAtOneFront( false )
  67 {
  68 }
  69
  70 // -------------------------------------------------------------------------
  71 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  72 fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  73 ~Algorithm( )
  74 {
  75 }
  76
  77 // -------------------------------------------------------------------------
  78 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
  79 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
  80 GenerateData( )
  81 {
  82   this->InvokeEvent( TStartEvent( ) );
  83   this->_BeforeGenerateData( );
  84   this->m_NumberOfFronts = this->m_Seeds.size( );
  85   if( this->m_NumberOfFronts > 0 )
  86   {
  87     // Prepare collisions
  88     TCollision coll( TVertex( ), false );
  89     TCollisionsRow row( this->m_NumberOfFronts, coll );
  90     this->m_Collisions.clear( );
  91     this->m_Collisions.resize( this->m_NumberOfFronts, row );
  92
  93     // Put seeds on queue
  94     this->_QueueClear( );
  95     for(
  96       auto nIt = this->m_Seeds.begin( );
  97       nIt != this->m_Seeds.end( );
  98       ++nIt
  99       )
 100       this->_QueuePush( *nIt );
 101
 102     // Init marks and results
 103     this->_InitMarks( );
 104     this->_InitResults( this->m_InitResult );
 105
 106     // Main loop
 107     do
 108       this->_Loop( );
 109     while( this->_ContinueGenerateData( ) );
 110
 111   } // fi
 112   this->_AfterGenerateData( );
 113   this->InvokeEvent( TEndEvent( ) );
 114 }
 115
 116 // -------------------------------------------------------------------------
 117 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 118 bool fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 119 _ContinueGenerateData( )
 120 {
 121   return( false );
 122 }
 123
 124 // -------------------------------------------------------------------------
 125 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 126 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 127 _Loop( )
 128 {
 129   this->InvokeEvent( TStartLoopEvent( ) );
 130   this->_BeforeLoop( );
 131   while( this->_ValidLoop( ) )
 132   {
 133     _TQueueNode node = this->_QueuePop( );
 134     this->InvokeEvent( TPopEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 135
 136     // Process actual vertex
 137     if( this->_IsMarked( node.Vertex ) )
 138       continue;
 139     this->_Mark( node );
 140     this->_UpdateResult( node );
 141     this->InvokeEvent( TMarkEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 142
 143     // Add neighbors to queue
 144     TNeighborhood neighs = this->m_NeighborhoodFunction->Evaluate( node.Vertex );
 145     for( auto it = neighs.begin( ); it != neighs.end( ); ++it )
 146     {
 147       if( !( this->_IsMarked( *it ) ) )
 148       {
 149         _TQueueNode neigh( *it, node );
 150         if( this->_UpdateValue( neigh, node ) )
 151         {
 152           this->_QueuePush( neigh );
 153           this->InvokeEvent( TPushEvent( node.Vertex, node.FrontId ) );
 154
 155         } // fi
 156       }
 157       else
 158         this->_UpdateCollisions( node.Vertex, *it );
 159
 160     } // rof
 161
 162   } // elihw
 163   this->_AfterLoop( );
 164   this->InvokeEvent( TEndLoopEvent( ) );
 165 }
 166
 167 // -------------------------------------------------------------------------
 168 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 169 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 170 _BeforeGenerateData( )
 171 {
 172 }
 173
 174 // -------------------------------------------------------------------------
 175 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 176 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 177 _AfterGenerateData( )
 178 {
 179 }
 180
 181 // -------------------------------------------------------------------------
 182 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 183 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 184 _BeforeLoop( )
 185 {
 186 }
 187
 188 // -------------------------------------------------------------------------
 189 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 190 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 191 _AfterLoop( )
 192 {
 193 }
 194
 195 // -------------------------------------------------------------------------
 196 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 197 bool fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 198 _ValidLoop( ) const
 199 {
 200   bool r = ( this->_QueueSize( ) > 0 );
 201   if( this->m_StopAtOneFront )
 202     r &= ( this->m_NumberOfFronts > 0 );
 203   return( r );
 204 }
 205
 206 // -------------------------------------------------------------------------
 207 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 208 void fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 209 _UpdateCollisions( const TVertex& a, const TVertex& b )
 210 {
 211   auto ma = this->_GetMark( a );
 212   auto mb = this->_GetMark( b );
 213   if( ma == mb || ma == 0 || mb == 0 )
 214     return;
 215
 216   // Mark collision, if it is new
 217   ma--; mb--;
 218   bool ret = false;
 219   bool exists = this->m_Collisions[ ma ][ mb ].second;
 220   exists     &= this->m_Collisions[ mb ][ ma ].second;
 221   if( !exists )
 222   {
 223     this->m_Collisions[ ma ][ mb ].first = a;
 224     this->m_Collisions[ ma ][ mb ].second = true;
 225     this->m_Collisions[ mb ][ ma ].first = b;
 226     this->m_Collisions[ mb ][ ma ].second = true;
 227
 228     // Update number of fronts
 229     unsigned long N = this->m_Seeds.size( );
 230     unsigned long count = 0;
 231     std::vector< bool > m( N, false );
 232     std::queue< unsigned long > q;
 233     q.push( 0 );
 234     while( !q.empty( ) )
 235     {
 236       unsigned long f = q.front( );
 237       q.pop( );
 238
 239       if( m[ f ] )
 240         continue;
 241       m[ f ] = true;
 242       count++;
 243
 244       for( unsigned int n = 0; n < N; ++n )
 245         if( this->m_Collisions[ f ][ n ].second && !m[ n ] )
 246           q.push( n );
 247
 248     } // elihw
 249     this->m_NumberOfFronts = N - count;
 250
 251   } // fi
 252 }
 253
 254 // -------------------------------------------------------------------------
 255 template < class _TFilter, class _TVertex, class _TOutput >
 256 _TOutput fpa::Base::Algorithm< _TFilter, _TVertex, _TOutput >::
 257 _GetInputValue( const _TQueueNode& v, const _TQueueNode& p )
 258 {
 259   _TOutput res = this->m_InitResult;
 260   if( this->m_VertexFunction.IsNotNull( ) )
 261     res = this->m_VertexFunction->Evaluate( v.Vertex, p.Vertex );
 262   if( this->m_ConversionFunction.IsNotNull( ) )
 263     res = this->m_ConversionFunction->Evaluate( res );
 264   return( res );
 265 }
 266
 267 #endif // __fpa__Base__Algorithm__hxx__
 268
 269 // eof - $RCSfile$