Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
plug memleak, fix uninitialized values, export functions
[simgrid.git] / src / xbt / graph.c
index 22a9126..67e0049 100644 (file)
@@ -1 +1,515 @@
+
+
+
+/*     $Id$     */
+
+
+/* a generic graph library.                                                 */
+
+/* Copyright (c) 2006 Darina Dimitrova, Arnaud Legrand. 
+   All rights reserved.                  */
+
+/* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
+
+#include <stdlib.h>
+#include "xbt/sysdep.h"
+#include "xbt/log.h"
+#include "xbt/graph.h"
 #include "graph_private.h"
+#include "xbt/graphxml_parse.h"
+#include "xbt/dict.h"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(graph, xbt, "Graph");
+
+
+
+/** Constructor
+ * \return a new graph
+ */
+xbt_graph_t xbt_graph_new_graph(unsigned short int directed, void *data)
+{
+  xbt_graph_t graph = NULL;
+  graph = xbt_new0(struct xbt_graph, 1);
+  graph->directed = directed;
+  graph->data = data;
+  graph->nodes = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_node_t), NULL);
+  graph->edges = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_edge_t), NULL);
+
+  return graph;
+}
+
+xbt_node_t xbt_graph_new_node(xbt_graph_t g, void *data)
+{
+  xbt_node_t node = NULL;
+  node = xbt_new0(struct xbt_node, 1);
+  node->data = data;
+  node->in = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_node_t), NULL);
+  node->out = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_node_t), NULL);
+  xbt_dynar_push(g->nodes, &node);
+
+  return node;
+}
+
+
+xbt_edge_t xbt_graph_new_edge(xbt_graph_t g,
+                             xbt_node_t src, xbt_node_t dst, void *data)
+{
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+
+  edge = xbt_new0(struct xbt_edge, 1);
+  xbt_dynar_push(src->out, &edge);
+  xbt_dynar_push(dst->in, &edge);
+
+  edge->data = data;
+  edge->src = src;
+  edge->dst = dst;
+  if (!g->directed) 
+    {
+    xbt_dynar_push(src->in, &edge);
+    xbt_dynar_push(dst->out, &edge);
+  }
+
+  xbt_dynar_push(g->edges, &edge);
+
+  return edge;
+}
+
+
+/** Destructor
+ * \param l poor victim
+ *
+ * Free the graph structure. 
+ */
+void xbt_graph_free_graph(xbt_graph_t g,
+                         void node_free_function(void *ptr),
+                         void edge_free_function(void *ptr),
+                         void graph_free_function(void *ptr))
+{
+  int cursor = 0;
+  xbt_node_t node = NULL;
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+
+
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node)
+    {
+      xbt_dynar_free(&(node->out));
+      xbt_dynar_free(&(node->in));
+      if(node_free_function)
+       node_free_function(node->data);
+    }
+
+  xbt_dynar_foreach(g->edges, cursor, edge) 
+    {
+      if(edge_free_function)
+       edge_free_function(edge->data);
+    }
+
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node)
+    free(node);
+  xbt_dynar_free(&(g->nodes));
+
+  xbt_dynar_foreach(g->edges, cursor, edge)
+    free(edge);
+  xbt_dynar_free(&(g->edges));
+
+  free(g);
+
+  return;
+}
+
+
+
+void xbt_graph_free_node(xbt_graph_t g, xbt_node_t n,
+                        void_f_pvoid_t * node_free_function,
+                        void_f_pvoid_t * edge_free_function)
+{
+  unsigned long nbr;
+  int i;
+  int cursor = 0;
+  xbt_node_t node = NULL;
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+
+  nbr = xbt_dynar_length(g->edges);
+  cursor=0;
+  for (i = 0; i < nbr; i++)
+    {
+      xbt_dynar_cursor_get(g->edges, &cursor, &edge);
+        
+      if ((edge->dst == n) || (edge->src == n))
+       {
+         xbt_graph_free_edge(g, edge, edge_free_function);
+       } 
+      else xbt_dynar_cursor_step( g->edges, &cursor);   
+    }
+
+
+ if ((node_free_function) && (n->data))
+    node_free_function(n->data);
+
+  cursor = 0;
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node)
+    {
+      if (node == n)
+       xbt_dynar_cursor_rm(g->nodes, &cursor);
+
+    }
+
+  return;
+}
+
+void xbt_graph_free_edge(xbt_graph_t g, xbt_edge_t e,
+                        void free_function(void *ptr))
+{
+  int idx;
+  int cursor = 0;
+  xbt_edge_t edge = NULL; 
+
+  if ((free_function) && (e->data))
+    free_function(e->data);
+
+  xbt_dynar_foreach(g->edges, cursor, edge) 
+    {
+    if (edge == e)
+      {
+       idx = __xbt_find_in_dynar(edge->dst->in,edge); 
+       xbt_dynar_remove_at(edge->dst->in, idx,NULL);
+       idx = __xbt_find_in_dynar(edge->src->out,edge);
+       xbt_dynar_remove_at(edge->src->out,idx,NULL);   
+       if (!g->directed)
+         {
+           idx = __xbt_find_in_dynar(edge->src->in,edge); 
+           xbt_dynar_remove_at(edge->src->in,idx,NULL);
+           idx = __xbt_find_in_dynar(edge->dst->out,edge);
+           xbt_dynar_remove_at(edge->dst->out,idx,NULL);          
+         }
+        xbt_dynar_cursor_rm(g->edges, &cursor); 
+       free(edge);
+       break;
+      }
+    }
+}
+
+int __xbt_find_in_dynar(xbt_dynar_t dynar, void *p)
+{
+
+  int cursor = 0;
+  void *tmp=NULL;
+
+  xbt_dynar_foreach(dynar, cursor, tmp)
+    {
+      if (tmp == p)
+       return cursor;
+    }
+  return -1;
+}
+
+xbt_dynar_t xbt_graph_get_nodes(xbt_graph_t g)
+{
+  return g->nodes;
+}
+
+xbt_dynar_t xbt_graph_get_edges(xbt_graph_t g)
+{
+  return g->edges;
+}
+
+xbt_node_t xbt_graph_edge_get_source(xbt_edge_t e)
+{
+
+  return e->src;
+}
+
+xbt_node_t xbt_graph_edge_get_target(xbt_edge_t e)
+{
+  return e->dst;
+}
+
+
+void xbt_graph_edge_set_length(xbt_edge_t e, double length)
+{
+  e->length = length;
+
+}
+
+double xbt_graph_edge_get_length(xbt_edge_t e)
+{
+  return e->length;
+}
+
+
+/*construct the adjacency matrix corresponding to a graph,
+  the weights are the distances between nodes
+ */
+double *xbt_graph_get_length_matrix(xbt_graph_t g)
+{
+  int cursor = 0;
+  int in_cursor = 0;
+  int  idx,i;
+  unsigned long n;
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+  xbt_node_t node=NULL;
+  double *d = NULL;
+
+# define D(u,v) d[(u)*n+(v)]
+  n = xbt_dynar_length(g->nodes);
+
+  d = (double *) xbt_new0(double, n*n);
+
+  for (i = 0; i < n * n; i++)
+    {
+      d[i] = -1.0;
+    }
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node) 
+    {
+      in_cursor = 0;
+      D(cursor, cursor) = 0;
+    
+      xbt_dynar_foreach(node->out, in_cursor, edge)
+       {
+         if (edge->dst==node) 
+           idx= __xbt_find_in_dynar(g->nodes, edge->src);
+         else /*case of  undirected graphs*/ 
+            idx = __xbt_find_in_dynar(g->nodes, edge->dst);
+         D( cursor,idx) = edge->length;
+       }
+    }
+
+# undef D
+
+  return d;
+}
+
+
+void xbt_floyd_algorithm(xbt_graph_t g, double *adj, double *d,
+                        xbt_node_t * p)
+{
+  int i, j, k;
+  unsigned long n;
+  n = xbt_dynar_length(g->nodes);
+
+# define D(u,v) d[(u)*n+(v)]
+# define P(u,v) p[(u)*n+(v)]
+
+  for (i = 0; i < n * n; i++)
+    {
+      d[i] = adj[i];
+    }
+
+
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    {
+      for (j = 0; j < n; j++)
+       {
+         if (D(i, j) != -1)
+           {
+             P(i,j) =*((xbt_node_t*) xbt_dynar_get_ptr(g->nodes, i));       
+           }
+       }
+    }
+  for (k = 0; k < n; k++)
+    {
+      for (i = 0; i < n; i++)
+       {
+         for (j = 0; j < n; j++)
+           {
+             if ((D(i, k) != -1) && (D(k, j) != -1))
+               {
+                 if ((D(i, j) == -1) || (D(i, j) > D(i, k) + D(k, j)))
+                   {
+                     D(i, j) = D(i, k) + D(k, j);
+                     P(i, j) = P(k, j);
+                   }
+               }
+           }
+       }
+    }
+
+
+
+# undef P
+# undef D
+}
+
+/*computes all-pairs shortest paths*/
+xbt_node_t *xbt_graph_shortest_paths(xbt_graph_t g)
+{
+  xbt_node_t *p;
+  xbt_node_t *r;
+  int i, j, k;
+  unsigned long n;
+
+  double *adj = NULL;
+  double *d = NULL;
+
+# define P(u,v) p[(u)*n+(v)]
+# define R(u,v) r[(u)*n+(v)]
+
+  n = xbt_dynar_length(g->nodes);
+  adj = xbt_graph_get_length_matrix(g);
+  d = xbt_new0(double,n*n);
+  p = xbt_new0(xbt_node_t,n*n);
+  r = xbt_new0(xbt_node_t,n*n);
+  xbt_floyd_algorithm(g, adj, d, p);
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    {
+      for (j = 0; j < n; j++)
+       {
+         k = j;
+
+         while ((P(i, k)) && (__xbt_find_in_dynar(g->nodes, P(i, k)) != i))
+           {
+             k = __xbt_find_in_dynar(g->nodes, P(i, k));
+           }
+
+         if (P(i, j))
+           {
+             R(i, j) = *((xbt_node_t*) xbt_dynar_get_ptr(g->nodes, k));
+           }
+       }
+    }
+# undef R
+# undef P
+
+  free(d);
+  free(p);
+  free(adj);
+  return r;
+}
+
+
+static xbt_graph_t parsed_graph = NULL;
+static xbt_dict_t parsed_nodes = NULL;
+
+
+static void __parse_graph_begin(void)
+{
+  DEBUG0("<graph>");
+}
+static void __parse_graph_end(void)
+{
+  DEBUG0("</graph>");
+}
+
+static void __parse_node(void)
+{
+  xbt_node_t node =
+      xbt_graph_new_node(parsed_graph, (void *) A_graphxml_node_name);
+
+  xbt_dict_set(parsed_nodes, A_graphxml_node_name, (void *) node, NULL);
+
+  DEBUG1("<node label=\"%s\"/>", (char *) (node->data));
+}
+static void __parse_edge(void)
+{
+  xbt_edge_t edge = xbt_graph_new_edge(parsed_graph,
+                                      xbt_dict_get(parsed_nodes,
+                                                   A_graphxml_edge_source),
+                                      xbt_dict_get(parsed_nodes,
+                                                   A_graphxml_edge_target),
+                                      (void *) A_graphxml_edge_name);
+
+  xbt_graph_edge_set_length(edge, atof(A_graphxml_edge_length));
+
+  DEBUG4("<edge name=\"%s\"  source=\"%s\" target=\"%s\" length=\"%f\"/>",
+        (char *) edge->data,
+        (char *) (edge->src)->data,
+        (char *) (edge->dst)->data,
+        xbt_graph_edge_get_length(edge));
+}
+
+xbt_graph_t xbt_graph_read(const char *filename)
+{
+  xbt_graph_t graph = xbt_graph_new_graph(1, NULL);
+
+  parsed_graph = graph;
+  parsed_nodes = xbt_dict_new();
+
+
+  xbt_graph_parse_reset_parser();
+
+  STag_graphxml_graph_fun = __parse_graph_begin;
+  ETag_graphxml_graph_fun = __parse_graph_end;
+  ETag_graphxml_node_fun = __parse_node;
+  ETag_graphxml_edge_fun = __parse_edge;
+
+
+  xbt_graph_parse_open(filename);
+  xbt_assert1((!xbt_graph_parse()), "Parse error in %s", filename);
+  xbt_graph_parse_close();
+
+  xbt_dict_free(&parsed_nodes);
+
+  parsed_graph = NULL;
+  return graph;
+}
+
+void xbt_graph_export_graphxml(xbt_graph_t g, const char *filename,
+                              const char *(node_name) (xbt_node_t),
+                              const char *(edge_name) (xbt_edge_t))
+{
+  int cursor = 0;
+  xbt_node_t node = NULL;
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+  FILE *file = NULL;
+  const char *name=NULL;
+
+  file=fopen(filename,"w");
+  xbt_assert1(file, "Failed to open %s \n",filename);
+
+  fprintf(file,"graph test {\n");
+  fprintf(file,"  graph [overlap=scale]\n");
+
+  fprintf(file,"  node [shape=box, style=filled]\n");
+  fprintf(file,"  node [width=.3, height=.3, style=filled, color=skyblue]\n\n");
+  
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node) {
+    fprintf(file,"  %p ", node);
+    if((node_name)&&((name=node_name(node)))) fprintf(file,"[label=\"%s\"]",name);
+    fprintf(file,";\n");
+  }
+  xbt_dynar_foreach(g->edges, cursor, edge) {
+    fprintf(file,"  %p -- %p",edge->src, edge->dst);
+    if((edge_name)&&((name=edge_name(edge)))) fprintf(file,"[label=\"%s\"]",name);
+    fprintf(file,";\n");
+  }
+  fprintf(file,"}\n");
+  fclose(file);
+}
+
+void xbt_graph_export_graphviz(xbt_graph_t g, const char *filename,
+                              const char *(node_name)(xbt_node_t),
+                              const char *(edge_name)(xbt_edge_t))
+{
+  int cursor = 0;
+  xbt_node_t node = NULL;
+  xbt_edge_t edge = NULL;
+  FILE *file = NULL;
+  const char *name = NULL;
+
+  file=fopen(filename,"w");
+  xbt_assert1(file, "Failed to open %s \n",filename);
+
+  fprintf(file,"<?xml version='1.0'?>\n");
+  fprintf(file,"<!DOCTYPE graph SYSTEM \"graphxml.dtd\">\n");
+  fprintf(file,"<graph>\n");
+  xbt_dynar_foreach(g->nodes, cursor, node) {
+    fprintf(file,"  <node name=\"%p\" ", node);
+    if((node_name)&&((name=node_name(node)))) fprintf(file,"label=\"%s\" ",name);
+    fprintf(file,">\n");
+  }
+  xbt_dynar_foreach(g->edges, cursor, edge) {
+    fprintf(file,"  <edge source=\"%p\" target =\"%p\" ",
+           edge->src, edge->dst );
+    if((edge_name)&&((name=edge_name(edge)))) fprintf(file,"label=\"%s\" ",name);
+    fprintf(file,">\n");
+  }
+  fprintf(file,"</graph>\n");
+  fclose(file);
+}
+