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


Quelle  lib.rs   Sprache: unbekannt

 
// Copyright 2016 oauth-client-rs Developers
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0, <LICENSE-APACHE or
// http://apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license <LICENSE-MIT or
// http://opensource.org/licenses/MIT>, at your option. This file may not be
// copied, modified, or distributed except according to those terms.

//! Performs topological sorting.

#![warn(bad_style)]
#![warn(missing_copy_implementations)]
#![warn(missing_debug_implementations)]
#![warn(missing_docs)]
#![warn(trivial_casts)]
#![warn(trivial_numeric_casts)]
#![warn(unused)]
#![warn(unused_extern_crates)]
#![warn(unused_import_braces)]
#![warn(unused_qualifications)]
#![warn(unused_results)]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(if_not_else))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(invalid_upcast_comparisons))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(items_after_statements))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(mut_mut))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(never_loop))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(nonminimal_bool))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(option_map_unwrap_or))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(option_map_unwrap_or_else))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(option_unwrap_used))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(result_unwrap_used))]
#![cfg_attr(feature = "cargo-clippy", warn(used_underscore_binding))]

use std::cmp::Ordering;
use std::collections::{HashMap, HashSet};
use std::collections::hash_map::Entry;
use std::fmt;
use std::hash::Hash;
use std::iter::FromIterator;

#[derive(Clone)]
struct Dependency<T> {
    num_prec: usize,
    succ: HashSet<T>,
}

impl<T: Hash + Eq> Dependency<T> {
    fn new() -> Dependency<T> {
        Dependency {
            num_prec: 0,
            succ: HashSet::new(),
        }
    }
}



/// Performs topological sorting.
#[derive(Clone)]
pub struct TopologicalSort<T> {
    top: HashMap<T, Dependency<T>>,
}

impl<T: Hash + Eq + Clone> TopologicalSort<T> {
    /// Creates new empty `TopologicalSort`.
    ///
    /// ```rust
    /// # extern crate topological_sort;
    /// # fn main() {
    /// use topological_sort::TopologicalSort;
    /// let mut ts = TopologicalSort::<&str>::new();
    /// ts.add_dependency("hello_world.o", "hello_world");
    /// ts.add_dependency("hello_world.c", "hello_world");
    /// ts.add_dependency("stdio.h", "hello_world.o");
    /// ts.add_dependency("glibc.so", "hello_world");
    /// assert_eq!(vec!["glibc.so", "hello_world.c", "stdio.h"],
    ///            { let mut v = ts.pop_all(); v.sort(); v });
    /// assert_eq!(vec!["hello_world.o"],
    ///            { let mut v = ts.pop_all(); v.sort(); v });
    /// assert_eq!(vec!["hello_world"],
    ///            { let mut v = ts.pop_all(); v.sort(); v });
    /// assert!(ts.pop_all().is_empty());
    /// # }
    /// ```
    #[inline]
    pub fn new() -> TopologicalSort<T> {
        TopologicalSort {
            top: HashMap::new(),
        }
    }

    /// Returns the number of elements in the `TopologicalSort`.
    #[inline]
    pub fn len(&self) -> usize {
        self.top.len()
    }

    /// Returns true if the `TopologicalSort` contains no elements.
    #[inline]
    pub fn is_empty(&self) -> bool {
        self.top.is_empty()
    }

    /// Registers the two elements' dependency.
    ///
    /// # Arguments
    ///
    /// * `prec` - The element appears before `succ`. `prec` is depended on by `succ`.
    /// * `succ` - The element appears after `prec`. `succ` depends on `prec`.
    pub fn add_dependency<P, S>(&mut self, prec: P, succ: S)
    where
        P: Into<T>,
        S: Into<T>,
    {
        self.add_dependency_impl(prec.into(), succ.into())
    }

    fn add_dependency_impl(&mut self, prec: T, succ: T) {
        match self.top.entry(prec) {
            Entry::Vacant(e) => {
                let mut dep = Dependency::new();
                let _ = dep.succ.insert(succ.clone());
                let _ = e.insert(dep);
            }
            Entry::Occupied(e) => {
                if !e.into_mut().succ.insert(succ.clone()) {
                    // Already registered
                    return;
                }
            }
        }

        match self.top.entry(succ) {
            Entry::Vacant(e) => {
                let mut dep = Dependency::new();
                dep.num_prec += 1;
                let _ = e.insert(dep);
            }
            Entry::Occupied(e) => {
                e.into_mut().num_prec += 1;
            }
        }
    }

    /// Registers a dependency link.
    pub fn add_link(&mut self, link: DependencyLink<T>) {
        self.add_dependency(link.prec, link.succ)
    }

    /// Inserts an element, without adding any dependencies from or to it.
    ///
    /// If the `TopologicalSort` did not have this element present, `true` is returned.
    ///
    /// If the `TopologicalSort` already had this element present, `false` is returned.
    pub fn insert<U>(&mut self, elt: U) -> bool
    where
        U: Into<T>,
    {
        match self.top.entry(elt.into()) {
            Entry::Vacant(e) => {
                let dep = Dependency::new();
                let _ = e.insert(dep);
                true
            }
            Entry::Occupied(_) => false,
        }
    }

    /// Removes the item that is not depended on by any other items and returns it, or `None` if
    /// there is no such item.
    ///
    /// If `pop` returns `None` and `len` is not 0, there is cyclic dependencies.
    pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
        self.peek().map(T::clone).map(|key| {
            let _ = self.remove(&key);
            key
        })
    }


    /// Removes all items that are not depended on by any other items and returns it, or empty
    /// vector if there are no such items.
    ///
    /// If `pop_all` returns an empty vector and `len` is not 0, there is cyclic dependencies.
    pub fn pop_all(&mut self) -> Vec<T> {
        let keys = self.top
            .iter()
            .filter(|&(_, v)| v.num_prec == 0)
            .map(|(k, _)| k.clone())
            .collect::<Vec<_>>();
        for k in &keys {
            let _ = self.remove(k);
        }
        keys
    }

    /// Return a reference to the first item that does not depend on any other items, or `None` if
    /// there is no such item.
    pub fn peek(&self) -> Option<&T> {
        self.top
            .iter()
            .filter(|&(_, v)| v.num_prec == 0)
            .map(|(k, _)| k)
            .next()
    }

    /// Return a vector of references to all items that do not depend on any other items, or an
    /// empty vector if there are no such items.
    pub fn peek_all(&self) -> Vec<&T> {
        self.top
            .iter()
            .filter(|&(_, v)| v.num_prec == 0)
            .map(|(k, _)| k)
            .collect::<Vec<_>>()
    }


    fn remove(&mut self, prec: &T) -> Option<Dependency<T>> {
        let result = self.top.remove(prec);
        if let Some(ref p) = result {
            for s in &p.succ {
                if let Some(y) = self.top.get_mut(s) {
                    y.num_prec -= 1;
                }
            }
        }
        result
    }
}

impl<T: PartialOrd + Eq + Hash + Clone> FromIterator<T> for TopologicalSort<T> {
    fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> TopologicalSort<T> {
        let mut top = TopologicalSort::new();
        let mut seen = Vec::<T>::default();
        for item in iter {
            let _ = top.insert(item.clone());
            for seen_item in seen.iter().cloned() {
                match seen_item.partial_cmp(&item) {
                    Some(Ordering::Less) => {
                        top.add_dependency(seen_item, item.clone());
                    }
                    Some(Ordering::Greater) => {
                        top.add_dependency(item.clone(), seen_item);
                    }
                    _ => (),
                }
            }
            seen.push(item);
        }
        top
    }
}

/// A link between two items in a sort.
#[derive(Copy, Clone, Debug)]
pub struct DependencyLink<T> {
    /// The element which is depened upon by `succ`.
    pub prec: T,
    /// The element which depends on `prec`.
    pub succ: T,
}

impl<T> From<(T, T)> for DependencyLink<T> {
    fn from(tuple: (T, T)) -> Self {
        DependencyLink {
            succ: tuple.0,
            prec: tuple.1,
        }
    }
}

impl<T: Eq + Hash + Clone> FromIterator<DependencyLink<T>> for TopologicalSort<T> {
    fn from_iter<I: IntoIterator<Item = DependencyLink<T>>>(iter: I) -> TopologicalSort<T> {
        let mut top = TopologicalSort::new();
        for link in iter {
            top.add_link(link);
        }
        top
    }
}

impl<T: Hash + Eq + Clone> Iterator for TopologicalSort<T> {
    type Item = T;

    fn next(&mut self) -> Option<T> {
        self.pop()
    }
}

impl<T: fmt::Debug + Hash + Eq> fmt::Debug for Dependency<T> {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        write!(f, "prec={}, succ={:?}", self.num_prec, self.succ)
    }
}

impl<T: fmt::Debug + Hash + Eq + Clone> fmt::Debug for TopologicalSort<T> {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        write!(f, "{:?}", self.top)
    }
}


#[cfg(test)]
mod test {
    use super::TopologicalSort;
    use std::iter::FromIterator;

    #[test]
    fn from_iter() {
        let t = vec![4, 3, 3, 5, 7, 6, 8];
        let mut ts = TopologicalSort::<i32>::from_iter(t);
        assert_eq!(Some(3), ts.next());
        assert_eq!(Some(4), ts.next());
        assert_eq!(Some(5), ts.next());
        assert_eq!(Some(6), ts.next());
        assert_eq!(Some(7), ts.next());
        assert_eq!(Some(8), ts.next());
        assert_eq!(None, ts.next());
    }

    #[test]
    fn iter() {
        let mut ts = TopologicalSort::<i32>::new();
        ts.add_dependency(1, 2);
        ts.add_dependency(2, 3);
        ts.add_dependency(3, 4);
        assert_eq!(Some(1), ts.next());
        assert_eq!(Some(2), ts.next());
        assert_eq!(Some(3), ts.next());
        assert_eq!(Some(4), ts.next());
        assert_eq!(None, ts.next());
    }

    #[test]
    fn pop_all() {
        fn check(result: &[i32], ts: &mut TopologicalSort<i32>) {
            let l = ts.len();
            let mut v = ts.pop_all();
            v.sort();
            assert_eq!(result, &v[..]);
            assert_eq!(l - result.len(), ts.len());
        }

        let mut ts = TopologicalSort::new();
        ts.add_dependency(7, 11);
        assert_eq!(2, ts.len());
        ts.add_dependency(7, 8);
        assert_eq!(3, ts.len());
        ts.add_dependency(5, 11);
        assert_eq!(4, ts.len());
        ts.add_dependency(3, 8);
        assert_eq!(5, ts.len());
        ts.add_dependency(3, 10);
        assert_eq!(6, ts.len());
        ts.add_dependency(11, 2);
        assert_eq!(7, ts.len());
        ts.add_dependency(11, 9);
        assert_eq!(8, ts.len());
        ts.add_dependency(11, 10);
        assert_eq!(8, ts.len());
        ts.add_dependency(8, 9);
        assert_eq!(8, ts.len());

        check(&[3, 5, 7], &mut ts);
        check(&[8, 11], &mut ts);
        check(&[2, 9, 10], &mut ts);
        check(&[], &mut ts);
    }

    #[test]
    fn cyclic_deadlock() {
        let mut ts = TopologicalSort::new();
        ts.add_dependency("stone", "sharp");

        ts.add_dependency("bucket", "hole");
        ts.add_dependency("hole", "straw");
        ts.add_dependency("straw", "axe");
        ts.add_dependency("axe", "sharp");
        ts.add_dependency("sharp", "water");
        ts.add_dependency("water", "bucket");
        assert_eq!(ts.pop(), Some("stone"));
        assert!(ts.pop().is_none());
        println!("{:?}", ts);
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.24 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