Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  monge.rs   Sprache: unbekannt

 
//! Functions for generating and checking Monge arrays.
//!
//! The functions here are mostly meant to be used for testing
//! correctness of the SMAWK implementation.

use crate::Matrix;
use std::num::Wrapping;
use std::ops::Add;

/// Verify that a matrix is a Monge matrix.
///
/// A [Monge matrix] \(or array) is a matrix where the following
/// inequality holds:
///
/// ```text
/// M[i, j] + M[i', j'] <= M[i, j'] + M[i', j]  for all i < i', j < j'
/// ```
///
/// The inequality says that the sum of the main diagonal is less than
/// the sum of the antidiagonal. Checking this condition is done by
/// checking *n* ✕ *m* submatrices, so the running time is O(*mn*).
///
/// [Monge matrix]: https://en.wikipedia.org/wiki/Monge_array
pub fn is_monge<T: Ord + Copy, M: Matrix<T>>(matrix: &M) -> bool
where
    Wrapping<T>: Add<Output = Wrapping<T>>,
{
    /// Returns `Ok(a + b)` if the computation can be done without
    /// overflow, otherwise `Err(a + b - T::MAX - 1)` is returned.
    fn checked_add<T: Ord + Copy>(a: Wrapping<T>, b: Wrapping<T>) -> Result<T, T>
    where
        Wrapping<T>: Add<Output = Wrapping<T>>,
    {
        let sum = a + b;
        if sum < a {
            Err(sum.0)
        } else {
            Ok(sum.0)
        }
    }

    (0..matrix.nrows() - 1)
        .flat_map(|row| (0..matrix.ncols() - 1).map(move |col| (row, col)))
        .all(|(row, col)| {
            let top_left = Wrapping(matrix.index(row, col));
            let top_right = Wrapping(matrix.index(row, col + 1));
            let bot_left = Wrapping(matrix.index(row + 1, col));
            let bot_right = Wrapping(matrix.index(row + 1, col + 1));

            match (
                checked_add(top_left, bot_right),
                checked_add(bot_left, top_right),
            ) {
                (Ok(a), Ok(b)) => a <= b,   // No overflow.
                (Err(a), Err(b)) => a <= b, // Double overflow.
                (Ok(_), Err(_)) => true,    // Anti-diagonal overflow.
                (Err(_), Ok(_)) => false,   // Main diagonal overflow.
            }
        })
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn is_monge_handles_overflow() {
        // The x + y <= z + w computations will overflow for an u8
        // matrix unless is_monge is careful.
        let matrix: Vec<Vec<u8>> = vec![
            vec![200, 200, 200, 200],
            vec![200, 200, 200, 200],
            vec![200, 200, 200, 200],
        ];
        assert!(is_monge(&matrix));
    }

    #[test]
    fn monge_constant_rows() {
        let matrix = vec![
            vec![42, 42, 42, 42],
            vec![0, 0, 0, 0],
            vec![100, 100, 100, 100],
            vec![1000, 1000, 1000, 1000],
        ];
        assert!(is_monge(&matrix));
    }

    #[test]
    fn monge_constant_cols() {
        let matrix = vec![
            vec![42, 0, 100, 1000],
            vec![42, 0, 100, 1000],
            vec![42, 0, 100, 1000],
            vec![42, 0, 100, 1000],
        ];
        assert!(is_monge(&matrix));
    }

    #[test]
    fn monge_upper_right() {
        let matrix = vec![
            vec![10, 10, 42, 42, 42],
            vec![10, 10, 42, 42, 42],
            vec![10, 10, 10, 10, 10],
            vec![10, 10, 10, 10, 10],
        ];
        assert!(is_monge(&matrix));
    }

    #[test]
    fn monge_lower_left() {
        let matrix = vec![
            vec![10, 10, 10, 10, 10],
            vec![10, 10, 10, 10, 10],
            vec![42, 42, 42, 10, 10],
            vec![42, 42, 42, 10, 10],
        ];
        assert!(is_monge(&matrix));
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.22 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge