nsz Git - libfirm/blob - ir/adt/bipartite.c

   1
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <assert.h>
   4
   5 #include "bitset.h"
   6 #include "bipartite.h"
   7 #include "xmalloc.h"
   8
   9 struct _bipartite_t {
  10         int n_left, n_right;
  11         bitset_t *adj[1];
  12 };
  13
  14 bipartite_t *bipartite_new(int n_left, int n_right)
  15 {
  16         int i, size;
  17         bipartite_t *gr;
  18
  19         size = n_left > 0 ? n_left - 1 : 0;
  20         gr = xmalloc(sizeof(*gr) + size * sizeof(void *));
  21         memset(gr, 0, sizeof(*gr));
  22
  23         gr->n_left = n_left;
  24         gr->n_right = n_right;
  25
  26         for(i = 0; i < n_left; ++i)
  27                 gr->adj[i] = bitset_malloc(n_right);
  28
  29         return gr;
  30 }
  31
  32 void bipartite_free(bipartite_t *gr)
  33 {
  34         int i;
  35         for(i = 0; i < gr->n_left; ++i)
  36                 bitset_free(gr->adj[i]);
  37         free(gr);
  38 }
  39
  40 void bipartite_add(bipartite_t *gr, int i, int j)
  41 {
  42         assert(i < gr->n_left && j < gr->n_right);
  43         bitset_set(gr->adj[i], j);
  44 }
  45
  46 void bipartite_remv(bipartite_t *gr, int i, int j)
  47 {
  48         assert(i < gr->n_left && j < gr->n_right);
  49         bitset_clear(gr->adj[i], j);
  50 }
  51
  52 int bipartite_adj(const bipartite_t *gr, int i, int j)
  53 {
  54         assert(i < gr->n_left && j < gr->n_right);
  55         return bitset_is_set(gr->adj[i], j);
  56 }
  57
  58 static int apply_alternating_path(const bipartite_t *gr, int *matching,
  59                 bitset_t *matched_left, bitset_t *matched_right)
  60 {
  61         int left, right;
  62         int done_something = 0;
  63         bitset_t *tmp = bitset_alloca(gr->n_right);
  64
  65         for(left = 0; left < gr->n_left; ++left) {
  66                 bitset_t *left_adj = gr->adj[left];
  67                 int i;
  68
  69                 bitset_copy(tmp, left_adj);
  70
  71                 if(matching[left] >= 0) {
  72                         int old_right = matching[left];
  73
  74                         /* Check of all neighbors of the left node are already matched.
  75                          * We cannot improve this edge then. */
  76                         if(bitset_contains(left_adj, matched_right))
  77                                 continue;
  78
  79                         bitset_andnot(tmp, matched_right);
  80                         right = bitset_next_set(tmp, 0);
  81
  82                         assert(right != -1);
  83
  84                         /*
  85                                 We have to find another left node which has the old right one as a neighbor.
  86                                 This node must not be part of a matching
  87                         */
  88                         for(i = 0; i < gr->n_left; ++i)
  89                                 if(i != left && bitset_is_set(gr->adj[i], old_right) && !bitset_is_set(matched_left, i))
  90                                         break;
  91
  92                         /* If no such node can be found, exit. */
  93                         if(i >= gr->n_left)
  94                                 continue;
  95
  96                         /* Else, we can improve this edge. */
  97                         matching[left] = right;
  98                         matching[i] = old_right;
  99                         bitset_set(matched_left, i);
 100                         bitset_set(matched_right, right);
 101                         done_something = 1;
 102                 }
 103
 104
 105                 /* We have to create a new single edge */
 106                 else {
 107                         assert(!bitset_is_set(matched_left, left));
 108
 109                         bitset_andnot(tmp, matched_right);
 110                         if(bitset_popcnt(tmp) == 0)
 111                                 continue;
 112
 113                         right = bitset_min(tmp);
 114                         assert(!bitset_is_set(matched_right, right));
 115                         matching[left] = right;
 116                         bitset_set(matched_left, left);
 117                         bitset_set(matched_right, right);
 118                         done_something = 1;
 119                 }
 120         }
 121
 122         return done_something;
 123 }
 124
 125 void bipartite_matching(const bipartite_t *gr, int *matching)
 126 {
 127         bitset_t *matched_left = bitset_alloca(gr->n_left);
 128         bitset_t *matched_right = bitset_alloca(gr->n_right);
 129
 130         memset(matching, -1, gr->n_left * sizeof(int));
 131         while(apply_alternating_path(gr, matching, matched_left, matched_right));
 132 }
 133
 134 void bipartite_dump_f(FILE *f, const bipartite_t *gr)
 135 {
 136         int i;
 137
 138         for(i = 0; i < gr->n_left; ++i) {
 139                 bitset_fprint(f, gr->adj[i]);
 140                 fprintf(f, "\n");
 141         }
 142 }
 143
 144 void bipartite_dump(const char *name, const bipartite_t *gr) {
 145         FILE *f = fopen(name, "w");
 146
 147         if (f) {
 148                 bipartite_dump_f(f, gr);
 149                 fclose(f);
 150         }
 151 }