| 1 | // (C) Copyright Jeremy Siek 2001. | 
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| 2 | // Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See | 
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| 3 | // accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at | 
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| 4 | // http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) | 
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| 5 |  | 
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| 6 | #ifndef BOOST_PERMUTATION_HPP | 
|---|
| 7 | #define BOOST_PERMUTATION_HPP | 
|---|
| 8 |  | 
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| 9 | #include <vector> | 
|---|
| 10 | #include <memory> | 
|---|
| 11 | #include <functional> | 
|---|
| 12 | #include <algorithm> | 
|---|
| 13 | #include <boost/graph/detail/shadow_iterator.hpp> | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 | namespace boost { | 
|---|
| 16 |  | 
|---|
| 17 | template <class Iter1, class Iter2> | 
|---|
| 18 | void permute_serial(Iter1 permuter, Iter1 last, Iter2 result) | 
|---|
| 19 | { | 
|---|
| 20 | #ifdef BOOST_NO_STD_ITERATOR_TRAITS | 
|---|
| 21 |   typedef std::ptrdiff_t D: | 
|---|
| 22 | #else | 
|---|
| 23 |   typedef typename std::iterator_traits<Iter1>::difference_type D; | 
|---|
| 24 | #endif | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 |   D n = 0; | 
|---|
| 27 |   while (permuter != last) { | 
|---|
| 28 |     std::swap(result[n], result[*permuter]); | 
|---|
| 29 |     ++n; | 
|---|
| 30 |     ++permuter; | 
|---|
| 31 |   } | 
|---|
| 32 | } | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | template <class InIter, class RandIterP, class RandIterR> | 
|---|
| 35 | void permute_copy(InIter first, InIter last, RandIterP p, RandIterR result) | 
|---|
| 36 | { | 
|---|
| 37 | #ifdef BOOST_NO_STD_ITERATOR_TRAITS | 
|---|
| 38 |   typedef std::ptrdiff_t i = 0; | 
|---|
| 39 | #else | 
|---|
| 40 |   typename std::iterator_traits<RandIterP>::difference_type i = 0; | 
|---|
| 41 | #endif | 
|---|
| 42 |   for (; first != last; ++first, ++i) | 
|---|
| 43 |     result[p[i]] = *first; | 
|---|
| 44 | } | 
|---|
| 45 |  | 
|---|
| 46 | namespace detail { | 
|---|
| 47 |  | 
|---|
| 48 | template <class RandIter, class RandIterPerm, class D, class T> | 
|---|
| 49 | void permute_helper(RandIter first, RandIter last, RandIterPerm p, D, T) | 
|---|
| 50 | { | 
|---|
| 51 |   D i = 0, pi, n = last - first, cycle_start; | 
|---|
| 52 |   T tmp; | 
|---|
| 53 |   std::vector<int> visited(n, false); | 
|---|
| 54 |  | 
|---|
| 55 |   while (i != n) { // continue until all elements have been processed | 
|---|
| 56 |     cycle_start = i; | 
|---|
| 57 |     tmp = first[i]; | 
|---|
| 58 |     do { // walk around a cycle | 
|---|
| 59 |       pi = p[i]; | 
|---|
| 60 |       visited[pi] = true; | 
|---|
| 61 |       std::swap(tmp, first[pi]); | 
|---|
| 62 |       i = pi; | 
|---|
| 63 |     } while (i != cycle_start); | 
|---|
| 64 |      | 
|---|
| 65 |     // find the next cycle | 
|---|
| 66 |     for (i = 0; i < n; ++i) | 
|---|
| 67 |       if (visited[i] == false) | 
|---|
| 68 |         break; | 
|---|
| 69 |   } | 
|---|
| 70 | } | 
|---|
| 71 |  | 
|---|
| 72 | } // namespace detail | 
|---|
| 73 |  | 
|---|
| 74 | template <class RandIter, class RandIterPerm> | 
|---|
| 75 | void permute(RandIter first, RandIter last, RandIterPerm p) | 
|---|
| 76 | { | 
|---|
| 77 |   detail::permute_helper(first, last, p, last - first, *first); | 
|---|
| 78 | } | 
|---|
| 79 |  | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 | // Knuth 1.3.3, Vol. 1 p 176 | 
|---|
| 82 | // modified for zero-based arrays | 
|---|
| 83 | // time complexity? | 
|---|
| 84 | // | 
|---|
| 85 | // WARNING: T must be a signed integer! | 
|---|
| 86 | template <class PermIter> | 
|---|
| 87 | void invert_permutation(PermIter X, PermIter Xend) | 
|---|
| 88 | { | 
|---|
| 89 | #ifdef BOOST_NO_STD_ITERATOR_TRAITS | 
|---|
| 90 |   typedef std::ptrdiff_t T: | 
|---|
| 91 | #else | 
|---|
| 92 |   typedef typename std::iterator_traits<PermIter>::value_type T; | 
|---|
| 93 | #endif | 
|---|
| 94 |   T n = Xend - X; | 
|---|
| 95 |   T m = n; | 
|---|
| 96 |   T j = -1; | 
|---|
| 97 |  | 
|---|
| 98 |   while (m > 0) { | 
|---|
| 99 |     T i = X[m-1] + 1; | 
|---|
| 100 |     if (i > 0) { | 
|---|
| 101 |       do { | 
|---|
| 102 |         X[m-1] = j - 1; | 
|---|
| 103 |         j = -m; | 
|---|
| 104 |         m = i; | 
|---|
| 105 |         i = X[m-1] + 1; | 
|---|
| 106 |       } while (i > 0); | 
|---|
| 107 |       i = j; | 
|---|
| 108 |     } | 
|---|
| 109 |     X[m-1] = -i - 1; | 
|---|
| 110 |     --m; | 
|---|
| 111 |   } | 
|---|
| 112 | } | 
|---|
| 113 |  | 
|---|
| 114 | // Takes a "normal" permutation array (and its inverse), and turns it | 
|---|
| 115 | // into a BLAS-style permutation array (which can be thought of as a | 
|---|
| 116 | // serialized permutation). | 
|---|
| 117 | template <class Iter1, class Iter2, class Iter3> | 
|---|
| 118 | inline void serialize_permutation(Iter1 q, Iter1 q_end, Iter2 q_inv, Iter3 p) | 
|---|
| 119 | { | 
|---|
| 120 | #ifdef BOOST_NO_STD_ITERATOR_TRAITS | 
|---|
| 121 |   typedef std::ptrdiff_t P1; | 
|---|
| 122 |   typedef std::ptrdiff_t P2; | 
|---|
| 123 |   typedef std::ptrdiff_t D; | 
|---|
| 124 | #else | 
|---|
| 125 |   typedef typename std::iterator_traits<Iter1>::value_type P1; | 
|---|
| 126 |   typedef typename std::iterator_traits<Iter2>::value_type P2; | 
|---|
| 127 |   typedef typename std::iterator_traits<Iter1>::difference_type D; | 
|---|
| 128 | #endif | 
|---|
| 129 |   D n = q_end - q; | 
|---|
| 130 |   for (D i = 0; i < n; ++i) { | 
|---|
| 131 |     P1 qi = q[i]; | 
|---|
| 132 |     P2 qii = q_inv[i]; | 
|---|
| 133 |     *p++ = qii; | 
|---|
| 134 |     std::swap(q[i], q[qii]); | 
|---|
| 135 |     std::swap(q_inv[i], q_inv[qi]); | 
|---|
| 136 |   } | 
|---|
| 137 | } | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 | // Not used anymore, leaving it here for future reference. | 
|---|
| 140 | template <typename Iter, typename Compare> | 
|---|
| 141 | void merge_sort(Iter first, Iter last, Compare cmp) | 
|---|
| 142 | { | 
|---|
| 143 |   if (first + 1 < last) { | 
|---|
| 144 |     Iter mid = first + (last - first)/2; | 
|---|
| 145 |     merge_sort(first, mid, cmp); | 
|---|
| 146 |     merge_sort(mid, last, cmp); | 
|---|
| 147 |     std::inplace_merge(first, mid, last, cmp); | 
|---|
| 148 |   } | 
|---|
| 149 | } | 
|---|
| 150 |  | 
|---|
| 151 |  | 
|---|
| 152 | // time: N log N + 3N + ? | 
|---|
| 153 | // space: 2N | 
|---|
| 154 | template <class Iter, class IterP, class Cmp, class Alloc> | 
|---|
| 155 | inline void sortp(Iter first, Iter last, IterP p, Cmp cmp, Alloc alloc) | 
|---|
| 156 | { | 
|---|
| 157 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::value_type P; | 
|---|
| 158 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::difference_type D; | 
|---|
| 159 |   D n = last - first; | 
|---|
| 160 |   std::vector<P, Alloc> q(n); | 
|---|
| 161 |   for (D i = 0; i < n; ++i)  | 
|---|
| 162 |     q[i] = i; | 
|---|
| 163 |   std::sort(make_shadow_iter(first, q.begin()), | 
|---|
| 164 |             make_shadow_iter(last, q.end()), | 
|---|
| 165 |             shadow_cmp<Cmp>(cmp)); | 
|---|
| 166 |   invert_permutation(q.begin(), q.end()); | 
|---|
| 167 |   std::copy(q.begin(), q.end(), p); | 
|---|
| 168 | } | 
|---|
| 169 |  | 
|---|
| 170 | template <class Iter, class IterP, class Cmp> | 
|---|
| 171 | inline void sortp(Iter first, Iter last, IterP p, Cmp cmp) | 
|---|
| 172 | { | 
|---|
| 173 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::value_type P;   | 
|---|
| 174 |   sortp(first, last, p, cmp, std::allocator<P>()); | 
|---|
| 175 | } | 
|---|
| 176 |  | 
|---|
| 177 | template <class Iter, class IterP> | 
|---|
| 178 | inline void sortp(Iter first, Iter last, IterP p) | 
|---|
| 179 | { | 
|---|
| 180 |   typedef typename std::iterator_traits<Iter>::value_type T;   | 
|---|
| 181 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::value_type P;   | 
|---|
| 182 |   sortp(first, last, p, std::less<T>(), std::allocator<P>()); | 
|---|
| 183 | } | 
|---|
| 184 |  | 
|---|
| 185 | template <class Iter, class IterP, class Cmp, class Alloc> | 
|---|
| 186 | inline void sortv(Iter first, Iter last, IterP p, Cmp cmp, Alloc alloc) | 
|---|
| 187 | { | 
|---|
| 188 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::value_type P; | 
|---|
| 189 |   typedef typename std::iterator_traits<IterP>::difference_type D; | 
|---|
| 190 |   D n = last - first; | 
|---|
| 191 |   std::vector<P, Alloc> q(n), q_inv(n); | 
|---|
| 192 |   for (D i = 0; i < n; ++i)  | 
|---|
| 193 |     q_inv[i] = i; | 
|---|
| 194 |   std::sort(make_shadow_iter(first, q_inv.begin()),  | 
|---|
| 195 |             make_shadow_iter(last, q_inv.end()),  | 
|---|
| 196 |             shadow_cmp<Cmp>(cmp)); | 
|---|
| 197 |   std::copy(q_inv, q_inv.end(), q.begin()); | 
|---|
| 198 |   invert_permutation(q.begin(), q.end()); | 
|---|
| 199 |   serialize_permutation(q.begin(), q.end(), q_inv.end(), p); | 
|---|
| 200 | } | 
|---|
| 201 |  | 
|---|
| 202 |  | 
|---|
| 203 | } // namespace boost | 
|---|
| 204 |  | 
|---|
| 205 | #endif // BOOST_PERMUTATION_HPP | 
|---|