Update with the Dijkstra using a Binary Heap for the min-priority queue.
authorFrancois Fleuret <francois@fleuret.org>
Wed, 19 Dec 2012 13:34:28 +0000 (14:34 +0100)
committerFrancois Fleuret <francois@fleuret.org>
Wed, 19 Dec 2012 13:34:28 +0000 (14:34 +0100)
README.txt
mtp_graph.cc
mtp_graph.h

index 026f508..a20e23d 100644 (file)
@@ -14,7 +14,8 @@ in
   2011.
 
 This implementation is not the reference implementation used for the
-experiments presented in this article.
+experiments presented in this article. It uses a Dijkstra with a
+Binary Heap for the min-queue, and not the optimal Fibonacci heap.
 
 * INSTALLATION
 
@@ -131,4 +132,4 @@ structure
 
 --
 François Fleuret
-October 2012
+December 2012
index 12017c2..4a73a43 100644 (file)
@@ -130,7 +130,7 @@ MTPGraph::MTPGraph(int nb_vertices, int nb_edges,
   paths = 0;
   nb_paths = 0;
 
-  if(is_dag()) {
+  if(check_DAG_and_set_last_change()) {
     // Here the last_change field of every vertex tells us how many
     // iterations of DP we need to reach it. Hence we only have to
     // process the vertex in that order.
@@ -231,7 +231,7 @@ void MTPGraph::force_positivized_lengths() {
 #endif
 }
 
-int MTPGraph::is_dag() {
+int MTPGraph::check_DAG_and_set_last_change() {
   Vertex *v;
   Edge *e;
 
@@ -275,72 +275,20 @@ int MTPGraph::is_dag() {
   return nb_active == 0;
 }
 
-#ifdef DEBUG
-void print_heap(int first, int heap_size, Vertex **heap, int depth, Vertex *vertices) {
-  // if(depth == 0) cout << "** START_HEAP ********************************************************" << endl;
-  // if(first < heap_size) {
-    // print_heap((first + 1) * 2 - 1, heap_size, heap, depth + 1, vertices);
-    // for(int d = 0; d < depth; d++) cout << "  ";
-    // cout << "[" << heap[first] - vertices << "] ";
-    // if(heap[first]->distance_from_source == FLT_MAX) cout << "inf";
-    // else cout << heap[first]->distance_from_source;
-    // cout << endl;
-    // print_heap((first + 1) * 2, heap_size, heap, depth + 1, vertices);
-  // }
-  // if(depth == 0) cout << "** END_HEAP **********************************************************" << endl;
-}
-
-void check_heap(Vertex **heap, int heap_size, Vertex *vertices, int nb_vertices) {
-  Vertex **p, **h;
-  int *used = new int[nb_vertices];
-  for(int v = 0; v < nb_vertices; v++) used[v] = 0;
-  for(int k = 0; k < heap_size; k++) {
-    used[heap[k] - vertices]++;
-    h = heap + k;
-    if(h != (*h)->heap_position) abort();
-    if(k > 0) {
-      p = heap + (h - heap + 1) / 2 - 1;
-      if((*h)->distance_from_source < (*p)->distance_from_source) abort();
-    }
-  }
-  for(int v = 0; v < nb_vertices; v++) {
-    cout << used[v];
-    if(used[v] > 1) abort();
-  }
-  cout << endl;
-  delete[] used;
-}
-#endif
-
 void MTPGraph::decrease_distance_in_heap(Vertex *v) {
-#ifdef DEBUG
-  // cout << "START decrease_distance_in_heap" << endl;
-  // print_heap(0, _heap_size, _heap, 0, _vertices);
-#endif
   Vertex **p, **h;
   // There is some beauty in that
   h = v->heap_position;
   while(h > _heap &&
         (p = _heap + (h - _heap + 1) / 2 - 1,
          (*p)->distance_from_source > (*h)->distance_from_source)) {
-// #warning REMOVE
-    // cout << "SWAP [" << (*p) - _vertices << " | " << (*h) - _vertices << "]" << endl;
-    // if((*p) - _vertices == 6 && (*h) - _vertices == 96) abort();
     swap(*p, *h);
     swap((*p)->heap_position, (*h)->heap_position);
     h = p;
   }
-#ifdef DEBUG
-  // check_heap(_heap, _heap_size, _vertices, _nb_vertices);
-  // print_heap(0, _heap_size, _heap, 0, _vertices);
-#endif
 }
 
 void MTPGraph::increase_distance_in_heap(Vertex *v) {
-#ifdef DEBUG
-  // cout << "START increase_distance_in_heap" << endl;
-  // print_heap(0, _heap_size, _heap, 0, _vertices);
-#endif
   Vertex **c1, **c2, **h;
   // There is some beauty in that
   h = v->heap_position;
@@ -363,10 +311,6 @@ void MTPGraph::increase_distance_in_heap(Vertex *v) {
       h = c2;
     }
   }
-#ifdef DEBUG
-  // check_heap(_heap, _heap_size, _vertices, _nb_vertices);
-  // print_heap(0, _heap_size, _heap, 0, _vertices);
-#endif
 }
 
 void MTPGraph::dp_distance_propagation() {
@@ -393,34 +337,17 @@ void MTPGraph::dp_distance_propagation() {
       }
     }
   }
-
-#ifdef DEBUG
-  for(int k = 0; k < _nb_vertices; k++) {
-    if(_vertices[k].distance_from_source == FLT_MAX) abort();
-  }
-#endif
 }
 
-// This method does not change the edge occupation. It only set
+// This method does not change the edge occupation. It only sets
 // properly, for every vertex, the fields distance_from_source and
 // pred_edge_toward_source.
 
 void MTPGraph::find_shortest_path() {
-  Vertex *v, *tv;
+  Vertex *v, *tv, **a, **b;
   Edge *e;
   scalar_t d;
 
-#ifdef DEBUG
-  if(is_dag()) {
-    cout << "find_shortest_path: DAG -> ok" << endl;
-  } else {
-    for(int e = 0; e < _nb_edges; e++) {
-      if(_edges[e].positivized_length < 0) abort();
-    }
-    cout << "find_shortest_path: All positivized_length are positive -> ok" << endl;
-  }
-#endif
-
   for(int k = 0; k < _nb_vertices; k++) {
     _vertices[k].distance_from_source = FLT_MAX;
     _vertices[k].pred_edge_toward_source = 0;
@@ -431,19 +358,18 @@ void MTPGraph::find_shortest_path() {
   decrease_distance_in_heap(_source);
 
   do {
-#ifdef DEBUG
-    for(int k = 0; k < _heap_size; k++) {
-      if(_heap[0]->distance_from_source > _heap[k]->distance_from_source) abort();
-    }
-    // cout << "OK!" << endl;
-#endif
-
+    // Get the closest to the source
     v = _heap[0];
+
+    // Remove it from the heap (swap it with the last in the heap, and
+    // update the distance of that one)
     _heap_size--;
-    Vertex **a = _heap, **b = _heap + _heap_size;
+    a = _heap;
+    b = _heap + _heap_size;
     swap(*a, *b); swap((*a)->heap_position, (*b)->heap_position);
     increase_distance_in_heap(_heap[0]);
 
+    // Now update the neighbors of the currently closest to the source
     for(e = v->leaving_edges; e; e = e->next_leaving_edge) {
       d = v->distance_from_source + e->positivized_length;
       tv = e->terminal_vertex;
@@ -453,25 +379,8 @@ void MTPGraph::find_shortest_path() {
         tv->pred_edge_toward_source = e;
         decrease_distance_in_heap(tv);
       }
-#ifdef DEBUG
-      for(int k = 0; k < _heap_size; k++) {
-        if(_heap[0]->distance_from_source > _heap[k]->distance_from_source) abort();
-      }
-#endif
     }
   } while(_heap_size > 0);
-
-#ifdef DEBUG
-  for(int k = 0; k < _nb_vertices; k++) {
-    v = &_vertices[k];
-    for(e = v->leaving_edges; e; e = e->next_leaving_edge) {
-      d = v->distance_from_source + e->positivized_length;
-      tv = e->terminal_vertex;
-      if(d < tv->distance_from_source) abort();
-    }
-  }
-#endif
-  cout << "DONE!" << endl;
 }
 
 void MTPGraph::find_best_paths(scalar_t *lengths) {
@@ -485,10 +394,7 @@ void MTPGraph::find_best_paths(scalar_t *lengths) {
     _edges[e].positivized_length = _edges[e].length;
   }
 
-  // // We call find_shortest_path here to set properly the distances to
-  // // the source, so that we can make all the edge lengths positive at
-  // // the first iteration.
-  // find_shortest_path();
+  // Update the distance to the source in "good order"
 
   dp_distance_propagation();
 
index 5842671..2bc5933 100644 (file)
@@ -57,8 +57,8 @@ class MTPGraph {
   void dp_distance_propagation();
 
   // Set in every vertex pred_edge_toward_source correspondingly to
-  // the path of shortest length. The current implementation is not
-  // Dijkstra's!
+  // the path of shortest length. The current implementation is
+  // Dijkstra with a Binary Heap (and not with Fibonnaci heap (yet))
   void find_shortest_path();
 
   // Follows the path starting on edge e and returns the number of
@@ -69,7 +69,7 @@ class MTPGraph {
   // Returns if the graph is a DAG, and set the last_change field of
   // each vertex to the maximum number of iterations required to reach
   // it
-  int is_dag();
+  int check_DAG_and_set_last_change();
 
   int _nb_vertices, _nb_edges;
   Vertex *_source, *_sink;