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| 2 | // Copyright 2001 Jeremy G. Siek, Andrew Lumsdaine, Lie-Quan Lee,  | 
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| 4 | // Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See | 
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| 5 | // accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at | 
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| 6 | // http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) | 
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| 8 | #include <boost/config.hpp> | 
|---|
| 9 | #include <algorithm> | 
|---|
| 10 | #include <utility> | 
|---|
| 11 | #include <boost/graph/edmunds_karp_max_flow.hpp> | 
|---|
| 12 | #include <boost/graph/push_relabel_max_flow.hpp> | 
|---|
| 13 | #include <boost/graph/adjacency_list.hpp> | 
|---|
| 14 | #include <boost/graph/graphviz.hpp> | 
|---|
| 15 |  | 
|---|
| 16 | namespace boost | 
|---|
| 17 | { | 
|---|
| 18 |   template < typename Graph > | 
|---|
| 19 |     std::pair < typename graph_traits < Graph >::vertex_descriptor, | 
|---|
| 20 |     typename graph_traits < Graph >::degree_size_type > | 
|---|
| 21 |     min_degree_vertex(Graph & g) | 
|---|
| 22 |   { | 
|---|
| 23 |     typename graph_traits < Graph >::vertex_descriptor p; | 
|---|
| 24 |     typedef typename graph_traits < Graph >::degree_size_type size_type; | 
|---|
| 25 |     size_type delta = (std::numeric_limits < size_type >::max)(); | 
|---|
| 26 |     typename graph_traits < Graph >::vertex_iterator i, iend; | 
|---|
| 27 |     for (tie(i, iend) = vertices(g); i != iend; ++i) | 
|---|
| 28 |       if (degree(*i, g) < delta) | 
|---|
| 29 |       { | 
|---|
| 30 |         delta = degree(*i, g); | 
|---|
| 31 |         p = *i; | 
|---|
| 32 |       } | 
|---|
| 33 |     return std::make_pair(p, delta); | 
|---|
| 34 |   } | 
|---|
| 35 |  | 
|---|
| 36 |   template < typename Graph, typename OutputIterator > | 
|---|
| 37 |     void neighbors(const Graph & g, | 
|---|
| 38 |                    typename graph_traits < Graph >::vertex_descriptor u, | 
|---|
| 39 |                    OutputIterator result) | 
|---|
| 40 |   { | 
|---|
| 41 |     typename graph_traits < Graph >::adjacency_iterator ai, aend; | 
|---|
| 42 |     for (tie(ai, aend) = adjacent_vertices(u, g); ai != aend; ++ai) | 
|---|
| 43 |       *result++ = *ai; | 
|---|
| 44 |   } | 
|---|
| 45 |   template < typename Graph, typename VertexIterator, | 
|---|
| 46 |     typename OutputIterator > void neighbors(const Graph & g, | 
|---|
| 47 |                                              VertexIterator first, | 
|---|
| 48 |                                              VertexIterator last, | 
|---|
| 49 |                                              OutputIterator result) | 
|---|
| 50 |   { | 
|---|
| 51 |     for (; first != last; ++first) | 
|---|
| 52 |       neighbors(g, *first, result); | 
|---|
| 53 |   } | 
|---|
| 54 |  | 
|---|
| 55 |   template < typename VertexListGraph, typename OutputIterator > | 
|---|
| 56 |   typename graph_traits < VertexListGraph >::degree_size_type | 
|---|
| 57 |   edge_connectivity(VertexListGraph & g, OutputIterator disconnecting_set) | 
|---|
| 58 |   { | 
|---|
| 59 |     typedef typename graph_traits < | 
|---|
| 60 |       VertexListGraph >::vertex_descriptor vertex_descriptor; | 
|---|
| 61 |     typedef typename graph_traits < | 
|---|
| 62 |       VertexListGraph >::degree_size_type degree_size_type; | 
|---|
| 63 |     typedef color_traits < default_color_type > Color; | 
|---|
| 64 |     typedef typename adjacency_list_traits < vecS, vecS, | 
|---|
| 65 |       directedS >::edge_descriptor edge_descriptor; | 
|---|
| 66 |     typedef adjacency_list < vecS, vecS, directedS, no_property, | 
|---|
| 67 |       property < edge_capacity_t, degree_size_type, | 
|---|
| 68 |       property < edge_residual_capacity_t, degree_size_type, | 
|---|
| 69 |       property < edge_reverse_t, edge_descriptor > > > > FlowGraph; | 
|---|
| 70 |  | 
|---|
| 71 |     vertex_descriptor u, v, p, k; | 
|---|
| 72 |     edge_descriptor e1, e2; | 
|---|
| 73 |     bool inserted; | 
|---|
| 74 |     typename graph_traits < VertexListGraph >::vertex_iterator vi, vi_end; | 
|---|
| 75 |     degree_size_type delta, alpha_star, alpha_S_k; | 
|---|
| 76 |     std::set < vertex_descriptor > S, neighbor_S; | 
|---|
| 77 |     std::vector < vertex_descriptor > S_star, nonneighbor_S; | 
|---|
| 78 |     std::vector < default_color_type > color(num_vertices(g)); | 
|---|
| 79 |     std::vector < edge_descriptor > pred(num_vertices(g)); | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 |     FlowGraph flow_g(num_vertices(g)); | 
|---|
| 82 |     typename property_map < FlowGraph, edge_capacity_t >::type | 
|---|
| 83 |       cap = get(edge_capacity, flow_g); | 
|---|
| 84 |     typename property_map < FlowGraph, edge_residual_capacity_t >::type | 
|---|
| 85 |       res_cap = get(edge_residual_capacity, flow_g); | 
|---|
| 86 |     typename property_map < FlowGraph, edge_reverse_t >::type | 
|---|
| 87 |       rev_edge = get(edge_reverse, flow_g); | 
|---|
| 88 |  | 
|---|
| 89 |     typename graph_traits < VertexListGraph >::edge_iterator ei, ei_end; | 
|---|
| 90 |     for (tie(ei, ei_end) = edges(g); ei != ei_end; ++ei) { | 
|---|
| 91 |       u = source(*ei, g), v = target(*ei, g); | 
|---|
| 92 |       tie(e1, inserted) = add_edge(u, v, flow_g); | 
|---|
| 93 |       cap[e1] = 1; | 
|---|
| 94 |       tie(e2, inserted) = add_edge(v, u, flow_g); | 
|---|
| 95 |       cap[e2] = 1; | 
|---|
| 96 |       rev_edge[e1] = e2; | 
|---|
| 97 |       rev_edge[e2] = e1; | 
|---|
| 98 |     } | 
|---|
| 99 |  | 
|---|
| 100 |     tie(p, delta) = min_degree_vertex(g); | 
|---|
| 101 |     S_star.push_back(p); | 
|---|
| 102 |     alpha_star = delta; | 
|---|
| 103 |     S.insert(p); | 
|---|
| 104 |     neighbor_S.insert(p); | 
|---|
| 105 |     neighbors(g, S.begin(), S.end(), | 
|---|
| 106 |               std::inserter(neighbor_S, neighbor_S.begin())); | 
|---|
| 107 |     std::set_difference(vertices(g).first, vertices(g).second, | 
|---|
| 108 |                         neighbor_S.begin(), neighbor_S.end(), | 
|---|
| 109 |                         std::back_inserter(nonneighbor_S)); | 
|---|
| 110 |  | 
|---|
| 111 |     while (!nonneighbor_S.empty()) { | 
|---|
| 112 |       k = nonneighbor_S.front(); | 
|---|
| 113 |       alpha_S_k = edmunds_karp_max_flow | 
|---|
| 114 |         (flow_g, p, k, cap, res_cap, rev_edge, &color[0], &pred[0]); | 
|---|
| 115 |       if (alpha_S_k < alpha_star) { | 
|---|
| 116 |         alpha_star = alpha_S_k; | 
|---|
| 117 |         S_star.clear(); | 
|---|
| 118 |         for (tie(vi, vi_end) = vertices(flow_g); vi != vi_end; ++vi) | 
|---|
| 119 |           if (color[*vi] != Color::white()) | 
|---|
| 120 |             S_star.push_back(*vi); | 
|---|
| 121 |       } | 
|---|
| 122 |       S.insert(k); | 
|---|
| 123 |       neighbor_S.insert(k); | 
|---|
| 124 |       neighbors(g, k, std::inserter(neighbor_S, neighbor_S.begin())); | 
|---|
| 125 |       nonneighbor_S.clear(); | 
|---|
| 126 |       std::set_difference(vertices(g).first, vertices(g).second, | 
|---|
| 127 |                           neighbor_S.begin(), neighbor_S.end(), | 
|---|
| 128 |                           std::back_inserter(nonneighbor_S)); | 
|---|
| 129 |     } | 
|---|
| 130 |  | 
|---|
| 131 |     std::vector < bool > in_S_star(num_vertices(g), false); | 
|---|
| 132 |     typename std::vector < vertex_descriptor >::iterator si; | 
|---|
| 133 |     for (si = S_star.begin(); si != S_star.end(); ++si) | 
|---|
| 134 |       in_S_star[*si] = true; | 
|---|
| 135 |     degree_size_type c = 0; | 
|---|
| 136 |     for (si = S_star.begin(); si != S_star.end(); ++si) { | 
|---|
| 137 |       typename graph_traits < VertexListGraph >::out_edge_iterator ei, ei_end; | 
|---|
| 138 |       for (tie(ei, ei_end) = out_edges(*si, g); ei != ei_end; ++ei) | 
|---|
| 139 |         if (!in_S_star[target(*ei, g)]) { | 
|---|
| 140 |           *disconnecting_set++ = *ei; | 
|---|
| 141 |           ++c; | 
|---|
| 142 |         } | 
|---|
| 143 |     } | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 |     return c; | 
|---|
| 146 |   } | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 | } | 
|---|
| 149 |  | 
|---|
| 150 | int | 
|---|
| 151 | main() | 
|---|
| 152 | { | 
|---|
| 153 |   using namespace boost; | 
|---|
| 154 |   GraphvizGraph g; | 
|---|
| 155 |   read_graphviz("figs/edge-connectivity.dot", g); | 
|---|
| 156 |  | 
|---|
| 157 |   typedef graph_traits < GraphvizGraph >::edge_descriptor edge_descriptor; | 
|---|
| 158 |   typedef graph_traits < GraphvizGraph >::degree_size_type degree_size_type; | 
|---|
| 159 |   std::vector < edge_descriptor > disconnecting_set; | 
|---|
| 160 |   degree_size_type c = | 
|---|
| 161 |     edge_connectivity(g, std::back_inserter(disconnecting_set)); | 
|---|
| 162 |  | 
|---|
| 163 |   std::cout << "The edge connectivity is " << c << "." << std::endl; | 
|---|
| 164 |  | 
|---|
| 165 |   property_map < GraphvizGraph, vertex_attribute_t >::type | 
|---|
| 166 |     attr_map = get(vertex_attribute, g); | 
|---|
| 167 |  | 
|---|
| 168 |   std::cout << "The disconnecting set is {"; | 
|---|
| 169 |   for (std::vector < edge_descriptor >::iterator i = | 
|---|
| 170 |        disconnecting_set.begin(); i != disconnecting_set.end(); ++i) | 
|---|
| 171 |     std:: | 
|---|
| 172 |       cout << "(" << attr_map[source(*i, g)]["label"] << "," << | 
|---|
| 173 |       attr_map[target(*i, g)]["label"] << ") "; | 
|---|
| 174 |   std::cout << "}." << std::endl; | 
|---|
| 175 |   return EXIT_SUCCESS; | 
|---|
| 176 | } | 
|---|