| 1 | //======================================================================= | 
|---|
| 2 | // Copyright 1997, 1998, 1999, 2000 University of Notre Dame. | 
|---|
| 3 | // Copyright 2003 Bruce Barr | 
|---|
| 4 | // Authors: Andrew Lumsdaine, Lie-Quan Lee, Jeremy G. Siek | 
|---|
| 5 | // | 
|---|
| 6 | // Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See | 
|---|
| 7 | // accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at | 
|---|
| 8 | // http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) | 
|---|
| 9 | //======================================================================= | 
|---|
| 10 |  | 
|---|
| 11 | // Nonrecursive implementation of depth_first_visit_impl submitted by | 
|---|
| 12 | // Bruce Barr, schmoost <at> yahoo.com, May/June 2003. | 
|---|
| 13 | #ifndef BOOST_GRAPH_RECURSIVE_DFS_HPP | 
|---|
| 14 | #define BOOST_GRAPH_RECURSIVE_DFS_HPP | 
|---|
| 15 |  | 
|---|
| 16 | #include <boost/config.hpp> | 
|---|
| 17 | #include <boost/graph/graph_traits.hpp> | 
|---|
| 18 | #include <boost/graph/graph_concepts.hpp> | 
|---|
| 19 | #include <boost/graph/properties.hpp> | 
|---|
| 20 | #include <boost/graph/visitors.hpp> | 
|---|
| 21 | #include <boost/graph/named_function_params.hpp> | 
|---|
| 22 |  | 
|---|
| 23 | #include <boost/ref.hpp> | 
|---|
| 24 | #include <boost/implicit_cast.hpp> | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 | #include <vector> | 
|---|
| 27 | #include <utility> | 
|---|
| 28 |  | 
|---|
| 29 | namespace boost { | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 | template <class Visitor, class Graph> | 
|---|
| 32 | class DFSVisitorConcept { | 
|---|
| 33 | public: | 
|---|
| 34 | void constraints() { | 
|---|
| 35 | function_requires< CopyConstructibleConcept<Visitor> >(); | 
|---|
| 36 | vis.initialize_vertex(u, g); | 
|---|
| 37 | vis.start_vertex(u, g); | 
|---|
| 38 | vis.discover_vertex(u, g); | 
|---|
| 39 | vis.examine_edge(e, g); | 
|---|
| 40 | vis.tree_edge(e, g); | 
|---|
| 41 | vis.back_edge(e, g); | 
|---|
| 42 | vis.forward_or_cross_edge(e, g); | 
|---|
| 43 | vis.finish_vertex(u, g); | 
|---|
| 44 | } | 
|---|
| 45 | private: | 
|---|
| 46 | Visitor vis; | 
|---|
| 47 | Graph g; | 
|---|
| 48 | typename graph_traits<Graph>::vertex_descriptor u; | 
|---|
| 49 | typename graph_traits<Graph>::edge_descriptor e; | 
|---|
| 50 | }; | 
|---|
| 51 |  | 
|---|
| 52 | namespace detail { | 
|---|
| 53 |  | 
|---|
| 54 | struct nontruth2 { | 
|---|
| 55 | template<class T, class T2> | 
|---|
| 56 | bool operator()(const T&, const T2&) const { return false; } | 
|---|
| 57 | }; | 
|---|
| 58 |  | 
|---|
| 59 |  | 
|---|
| 60 | // Define BOOST_RECURSIVE_DFS to use older, recursive version. | 
|---|
| 61 | // It is retained for a while in order to perform performance | 
|---|
| 62 | // comparison. | 
|---|
| 63 | #ifndef BOOST_RECURSIVE_DFS | 
|---|
| 64 |  | 
|---|
| 65 | // If the vertex u and the iterators ei and ei_end are thought of as the | 
|---|
| 66 | // context of the algorithm, each push and pop from the stack could | 
|---|
| 67 | // be thought of as a context shift. | 
|---|
| 68 | // Each pass through "while (ei != ei_end)" may refer to the out-edges of | 
|---|
| 69 | // an entirely different vertex, because the context of the algorithm | 
|---|
| 70 | // shifts every time a white adjacent vertex is discovered. | 
|---|
| 71 | // The corresponding context shift back from the adjacent vertex occurs | 
|---|
| 72 | // after all of its out-edges have been examined. | 
|---|
| 73 | // | 
|---|
| 74 | // See http://lists.boost.org/MailArchives/boost/msg48752.php for FAQ. | 
|---|
| 75 |  | 
|---|
| 76 | template <class IncidenceGraph, class DFSVisitor, class ColorMap, | 
|---|
| 77 | class TerminatorFunc> | 
|---|
| 78 | void depth_first_visit_impl | 
|---|
| 79 | (const IncidenceGraph& g, | 
|---|
| 80 | typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor u, | 
|---|
| 81 | DFSVisitor& vis, | 
|---|
| 82 | ColorMap color, TerminatorFunc func = TerminatorFunc()) | 
|---|
| 83 | { | 
|---|
| 84 | function_requires<IncidenceGraphConcept<IncidenceGraph> >(); | 
|---|
| 85 | function_requires<DFSVisitorConcept<DFSVisitor, IncidenceGraph> >(); | 
|---|
| 86 | typedef typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor Vertex; | 
|---|
| 87 | function_requires< ReadWritePropertyMapConcept<ColorMap, Vertex> >(); | 
|---|
| 88 | typedef typename property_traits<ColorMap>::value_type ColorValue; | 
|---|
| 89 | function_requires< ColorValueConcept<ColorValue> >(); | 
|---|
| 90 | typedef color_traits<ColorValue> Color; | 
|---|
| 91 | typedef typename graph_traits<IncidenceGraph>::out_edge_iterator Iter; | 
|---|
| 92 | typedef std::pair<Vertex, std::pair<Iter, Iter> > VertexInfo; | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | Iter ei, ei_end; | 
|---|
| 95 | std::vector<VertexInfo> stack; | 
|---|
| 96 |  | 
|---|
| 97 | // Possible optimization for vector | 
|---|
| 98 | //stack.reserve(num_vertices(g)); | 
|---|
| 99 |  | 
|---|
| 100 | typedef typename unwrap_reference<TerminatorFunc>::type TF; | 
|---|
| 101 |  | 
|---|
| 102 | put(color, u, Color::gray()); | 
|---|
| 103 | vis.discover_vertex(u, g); | 
|---|
| 104 | tie(ei, ei_end) = out_edges(u, g); | 
|---|
| 105 | // Variable is needed to workaround a borland bug. | 
|---|
| 106 | TF& fn = static_cast<TF&>(func); | 
|---|
| 107 | if (fn(u, g)) { | 
|---|
| 108 | // If this vertex terminates the search, we push empty range | 
|---|
| 109 | stack.push_back(std::make_pair(u, std::make_pair(ei_end, ei_end))); | 
|---|
| 110 | } else { | 
|---|
| 111 | stack.push_back(std::make_pair(u, std::make_pair(ei, ei_end))); | 
|---|
| 112 | } | 
|---|
| 113 | while (!stack.empty()) { | 
|---|
| 114 | VertexInfo& back = stack.back(); | 
|---|
| 115 | u = back.first; | 
|---|
| 116 | tie(ei, ei_end) = back.second; | 
|---|
| 117 | stack.pop_back(); | 
|---|
| 118 | while (ei != ei_end) { | 
|---|
| 119 | Vertex v = target(*ei, g); | 
|---|
| 120 | vis.examine_edge(*ei, g); | 
|---|
| 121 | ColorValue v_color = get(color, v); | 
|---|
| 122 | if (v_color == Color::white()) { | 
|---|
| 123 | vis.tree_edge(*ei, g); | 
|---|
| 124 | stack.push_back(std::make_pair(u, std::make_pair(++ei, ei_end))); | 
|---|
| 125 | u = v; | 
|---|
| 126 | put(color, u, Color::gray()); | 
|---|
| 127 | vis.discover_vertex(u, g); | 
|---|
| 128 | tie(ei, ei_end) = out_edges(u, g); | 
|---|
| 129 | if (fn(u, g)) { | 
|---|
| 130 | ei = ei_end; | 
|---|
| 131 | } | 
|---|
| 132 | } else if (v_color == Color::gray()) { | 
|---|
| 133 | vis.back_edge(*ei, g); | 
|---|
| 134 | ++ei; | 
|---|
| 135 | } else { | 
|---|
| 136 | vis.forward_or_cross_edge(*ei, g); | 
|---|
| 137 | ++ei; | 
|---|
| 138 | } | 
|---|
| 139 | } | 
|---|
| 140 | put(color, u, Color::black()); | 
|---|
| 141 | vis.finish_vertex(u, g); | 
|---|
| 142 | } | 
|---|
| 143 | } | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 | #else // BOOST_RECURSIVE_DFS is defined | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 | template <class IncidenceGraph, class DFSVisitor, class ColorMap, | 
|---|
| 148 | class TerminatorFunc> | 
|---|
| 149 | void depth_first_visit_impl | 
|---|
| 150 | (const IncidenceGraph& g, | 
|---|
| 151 | typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor u, | 
|---|
| 152 | DFSVisitor& vis,  // pass-by-reference here, important! | 
|---|
| 153 | ColorMap color, TerminatorFunc func) | 
|---|
| 154 | { | 
|---|
| 155 | function_requires<IncidenceGraphConcept<IncidenceGraph> >(); | 
|---|
| 156 | function_requires<DFSVisitorConcept<DFSVisitor, IncidenceGraph> >(); | 
|---|
| 157 | typedef typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor Vertex; | 
|---|
| 158 | function_requires< ReadWritePropertyMapConcept<ColorMap, Vertex> >(); | 
|---|
| 159 | typedef typename property_traits<ColorMap>::value_type ColorValue; | 
|---|
| 160 | function_requires< ColorValueConcept<ColorValue> >(); | 
|---|
| 161 | typedef color_traits<ColorValue> Color; | 
|---|
| 162 | typename graph_traits<IncidenceGraph>::out_edge_iterator ei, ei_end; | 
|---|
| 163 |  | 
|---|
| 164 | put(color, u, Color::gray());          vis.discover_vertex(u, g); | 
|---|
| 165 |  | 
|---|
| 166 | typedef typename unwrap_reference<TerminatorFunc>::type TF; | 
|---|
| 167 | // Variable is needed to workaround a borland bug. | 
|---|
| 168 | TF& fn = static_cast<TF&>(func); | 
|---|
| 169 | if (!fn(u, g)) | 
|---|
| 170 | for (tie(ei, ei_end) = out_edges(u, g); ei != ei_end; ++ei) { | 
|---|
| 171 | Vertex v = target(*ei, g);           vis.examine_edge(*ei, g); | 
|---|
| 172 | ColorValue v_color = get(color, v); | 
|---|
| 173 | if (v_color == Color::white()) {     vis.tree_edge(*ei, g); | 
|---|
| 174 | depth_first_visit_impl(g, v, vis, color, func); | 
|---|
| 175 | } else if (v_color == Color::gray()) vis.back_edge(*ei, g); | 
|---|
| 176 | else                                 vis.forward_or_cross_edge(*ei, g); | 
|---|
| 177 | } | 
|---|
| 178 | put(color, u, Color::black());         vis.finish_vertex(u, g); | 
|---|
| 179 | } | 
|---|
| 180 |  | 
|---|
| 181 | #endif | 
|---|
| 182 |  | 
|---|
| 183 | } // namespace detail | 
|---|
| 184 |  | 
|---|
| 185 | template <class VertexListGraph, class DFSVisitor, class ColorMap> | 
|---|
| 186 | void | 
|---|
| 187 | depth_first_search(const VertexListGraph& g, DFSVisitor vis, ColorMap color, | 
|---|
| 188 | typename graph_traits<VertexListGraph>::vertex_descriptor start_vertex) | 
|---|
| 189 | { | 
|---|
| 190 | typedef typename graph_traits<VertexListGraph>::vertex_descriptor Vertex; | 
|---|
| 191 | function_requires<DFSVisitorConcept<DFSVisitor, VertexListGraph> >(); | 
|---|
| 192 | typedef typename property_traits<ColorMap>::value_type ColorValue; | 
|---|
| 193 | typedef color_traits<ColorValue> Color; | 
|---|
| 194 |  | 
|---|
| 195 | typename graph_traits<VertexListGraph>::vertex_iterator ui, ui_end; | 
|---|
| 196 | for (tie(ui, ui_end) = vertices(g); ui != ui_end; ++ui) { | 
|---|
| 197 | put(color, *ui, Color::white());       vis.initialize_vertex(*ui, g); | 
|---|
| 198 | } | 
|---|
| 199 |  | 
|---|
| 200 | if (start_vertex != implicit_cast<Vertex>(*vertices(g).first)){ vis.start_vertex(start_vertex, g); | 
|---|
| 201 | detail::depth_first_visit_impl(g, start_vertex, vis, color, | 
|---|
| 202 | detail::nontruth2()); | 
|---|
| 203 | } | 
|---|
| 204 |  | 
|---|
| 205 | for (tie(ui, ui_end) = vertices(g); ui != ui_end; ++ui) { | 
|---|
| 206 | ColorValue u_color = get(color, *ui); | 
|---|
| 207 | if (u_color == Color::white()) {       vis.start_vertex(*ui, g); | 
|---|
| 208 | detail::depth_first_visit_impl(g, *ui, vis, color, detail::nontruth2()); | 
|---|
| 209 | } | 
|---|
| 210 | } | 
|---|
| 211 | } | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 | template <class VertexListGraph, class DFSVisitor, class ColorMap> | 
|---|
| 214 | void | 
|---|
| 215 | depth_first_search(const VertexListGraph& g, DFSVisitor vis, ColorMap color) | 
|---|
| 216 | { | 
|---|
| 217 | if (vertices(g).first == vertices(g).second) | 
|---|
| 218 | return; | 
|---|
| 219 |  | 
|---|
| 220 | depth_first_search(g, vis, color, *vertices(g).first); | 
|---|
| 221 | } | 
|---|
| 222 |  | 
|---|
| 223 | namespace detail { | 
|---|
| 224 | template <class ColorMap> | 
|---|
| 225 | struct dfs_dispatch { | 
|---|
| 226 |  | 
|---|
| 227 | template <class VertexListGraph, class Vertex, class DFSVisitor, | 
|---|
| 228 | class P, class T, class R> | 
|---|
| 229 | static void | 
|---|
| 230 | apply(const VertexListGraph& g, DFSVisitor vis, Vertex start_vertex, | 
|---|
| 231 | const bgl_named_params<P, T, R>&, | 
|---|
| 232 | ColorMap color) | 
|---|
| 233 | { | 
|---|
| 234 | depth_first_search(g, vis, color, start_vertex); | 
|---|
| 235 | } | 
|---|
| 236 | }; | 
|---|
| 237 |  | 
|---|
| 238 | template <> | 
|---|
| 239 | struct dfs_dispatch<detail::error_property_not_found> { | 
|---|
| 240 | template <class VertexListGraph, class Vertex, class DFSVisitor, | 
|---|
| 241 | class P, class T, class R> | 
|---|
| 242 | static void | 
|---|
| 243 | apply(const VertexListGraph& g, DFSVisitor vis, Vertex start_vertex, | 
|---|
| 244 | const bgl_named_params<P, T, R>& params, | 
|---|
| 245 | detail::error_property_not_found) | 
|---|
| 246 | { | 
|---|
| 247 | std::vector<default_color_type> color_vec(num_vertices(g)); | 
|---|
| 248 | default_color_type c = white_color; // avoid warning about un-init | 
|---|
| 249 | depth_first_search | 
|---|
| 250 | (g, vis, make_iterator_property_map | 
|---|
| 251 | (color_vec.begin(), | 
|---|
| 252 | choose_const_pmap(get_param(params, vertex_index), | 
|---|
| 253 | g, vertex_index), c), | 
|---|
| 254 | start_vertex); | 
|---|
| 255 | } | 
|---|
| 256 | }; | 
|---|
| 257 | } // namespace detail | 
|---|
| 258 |  | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 | template <class Visitors = null_visitor> | 
|---|
| 261 | class dfs_visitor { | 
|---|
| 262 | public: | 
|---|
| 263 | dfs_visitor() { } | 
|---|
| 264 | dfs_visitor(Visitors vis) : m_vis(vis) { } | 
|---|
| 265 |  | 
|---|
| 266 | template <class Vertex, class Graph> | 
|---|
| 267 | void initialize_vertex(Vertex u, const Graph& g) { | 
|---|
| 268 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_initialize_vertex()); | 
|---|
| 269 | } | 
|---|
| 270 | template <class Vertex, class Graph> | 
|---|
| 271 | void start_vertex(Vertex u, const Graph& g) { | 
|---|
| 272 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_start_vertex()); | 
|---|
| 273 | } | 
|---|
| 274 | template <class Vertex, class Graph> | 
|---|
| 275 | void discover_vertex(Vertex u, const Graph& g) { | 
|---|
| 276 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_discover_vertex()); | 
|---|
| 277 | } | 
|---|
| 278 | template <class Edge, class Graph> | 
|---|
| 279 | void examine_edge(Edge u, const Graph& g) { | 
|---|
| 280 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_examine_edge()); | 
|---|
| 281 | } | 
|---|
| 282 | template <class Edge, class Graph> | 
|---|
| 283 | void tree_edge(Edge u, const Graph& g) { | 
|---|
| 284 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_tree_edge()); | 
|---|
| 285 | } | 
|---|
| 286 | template <class Edge, class Graph> | 
|---|
| 287 | void back_edge(Edge u, const Graph& g) { | 
|---|
| 288 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_back_edge()); | 
|---|
| 289 | } | 
|---|
| 290 | template <class Edge, class Graph> | 
|---|
| 291 | void forward_or_cross_edge(Edge u, const Graph& g) { | 
|---|
| 292 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_forward_or_cross_edge()); | 
|---|
| 293 | } | 
|---|
| 294 | template <class Vertex, class Graph> | 
|---|
| 295 | void finish_vertex(Vertex u, const Graph& g) { | 
|---|
| 296 | invoke_visitors(m_vis, u, g, ::boost::on_finish_vertex()); | 
|---|
| 297 | } | 
|---|
| 298 |  | 
|---|
| 299 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_initialize_vertex,dfs) | 
|---|
| 300 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_start_vertex,dfs) | 
|---|
| 301 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_discover_vertex,dfs) | 
|---|
| 302 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_examine_edge,dfs) | 
|---|
| 303 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_tree_edge,dfs) | 
|---|
| 304 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_back_edge,dfs) | 
|---|
| 305 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_forward_or_cross_edge,dfs) | 
|---|
| 306 | BOOST_GRAPH_EVENT_STUB(on_finish_vertex,dfs) | 
|---|
| 307 |  | 
|---|
| 308 | protected: | 
|---|
| 309 | Visitors m_vis; | 
|---|
| 310 | }; | 
|---|
| 311 | template <class Visitors> | 
|---|
| 312 | dfs_visitor<Visitors> | 
|---|
| 313 | make_dfs_visitor(Visitors vis) { | 
|---|
| 314 | return dfs_visitor<Visitors>(vis); | 
|---|
| 315 | } | 
|---|
| 316 | typedef dfs_visitor<> default_dfs_visitor; | 
|---|
| 317 |  | 
|---|
| 318 |  | 
|---|
| 319 | // Named Parameter Variant | 
|---|
| 320 | template <class VertexListGraph, class P, class T, class R> | 
|---|
| 321 | void | 
|---|
| 322 | depth_first_search(const VertexListGraph& g, | 
|---|
| 323 | const bgl_named_params<P, T, R>& params) | 
|---|
| 324 | { | 
|---|
| 325 | typedef typename property_value< bgl_named_params<P, T, R>, | 
|---|
| 326 | vertex_color_t>::type C; | 
|---|
| 327 | if (vertices(g).first == vertices(g).second) | 
|---|
| 328 | return; | 
|---|
| 329 | detail::dfs_dispatch<C>::apply | 
|---|
| 330 | (g, | 
|---|
| 331 | choose_param(get_param(params, graph_visitor), | 
|---|
| 332 | make_dfs_visitor(null_visitor())), | 
|---|
| 333 | choose_param(get_param(params, root_vertex_t()), | 
|---|
| 334 | *vertices(g).first), | 
|---|
| 335 | params, | 
|---|
| 336 | get_param(params, vertex_color) | 
|---|
| 337 | ); | 
|---|
| 338 | } | 
|---|
| 339 |  | 
|---|
| 340 | template <class IncidenceGraph, class DFSVisitor, class ColorMap> | 
|---|
| 341 | void depth_first_visit | 
|---|
| 342 | (const IncidenceGraph& g, | 
|---|
| 343 | typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor u, | 
|---|
| 344 | DFSVisitor vis, ColorMap color) | 
|---|
| 345 | { | 
|---|
| 346 | vis.start_vertex(u, g); | 
|---|
| 347 | detail::depth_first_visit_impl(g, u, vis, color, detail::nontruth2()); | 
|---|
| 348 | } | 
|---|
| 349 |  | 
|---|
| 350 | template <class IncidenceGraph, class DFSVisitor, class ColorMap, | 
|---|
| 351 | class TerminatorFunc> | 
|---|
| 352 | void depth_first_visit | 
|---|
| 353 | (const IncidenceGraph& g, | 
|---|
| 354 | typename graph_traits<IncidenceGraph>::vertex_descriptor u, | 
|---|
| 355 | DFSVisitor vis, ColorMap color, TerminatorFunc func = TerminatorFunc()) | 
|---|
| 356 | { | 
|---|
| 357 | vis.start_vertex(u, g); | 
|---|
| 358 | detail::depth_first_visit_impl(g, u, vis, color, func); | 
|---|
| 359 | } | 
|---|
| 360 |  | 
|---|
| 361 |  | 
|---|
| 362 | } // namespace boost | 
|---|
| 363 |  | 
|---|
| 364 |  | 
|---|
| 365 | #endif | 
|---|