Как адаптировать boost :: property_map для использования его как ublas :: vector?

Я ищу умный способ использовать Boost Graph Library в сочетании с Повышение UBLAS. Точнее, мне нужно обновить данное свойство вершины для каждой вершины, используя результат скалярное произведение между графиками матрица смежности и вектор, содержащий некоторые другие свойство вершины для каждой вершины. Позвольте мне привести (к сожалению, длинный) минимальный пример, чтобы проиллюстрировать проблему:

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/iteration_macros.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>

using namespace boost;
namespace ublas = boost::numeric::ublas;struct Vertex {             //Using bundled vertex properties

double old_potential;
double new_potential;
};typedef adjacency_list< listS, vecS, directedS, Vertex > Graph;

int main(){

//[Prepare a graph with two vertex property maps and initialize
Graph graph;
add_edge (0, 1, graph);
add_edge (0, 3, graph);
add_edge (1, 2, graph);

auto  v_old_potential = boost::get( &Vertex::old_potential, graph );
auto  v_new_potential = boost::get( &Vertex::new_potential, graph );

unsigned int source_strength = 0;

BGL_FORALL_VERTICES( v, graph, Graph )    {

v_old_potential[v] = source_strength++;
v_new_potential[v] = 0;
}
//]//[ Extracting the adjacency matrix by iteration through all edges --> uBLAS matrix
ublas::zero_matrix<int> zero_matrix( num_vertices(graph) , num_vertices(graph) );
ublas::matrix<int> adjacency_matrix( zero_matrix );       //initialize properly

BGL_FORALL_EDGES( e, graph, Graph )   {

adjacency_matrix( source(e,graph), target(e,graph) ) = 1;
adjacency_matrix( target(e,graph), source(e,graph) ) = 1;
}
//]//[ Extracting the old potentials by iteration through all vertices --> uBLAS vector
ublas::zero_vector<double> zero_vector( num_vertices(graph) );
ublas::vector<double> old_potential_vector( zero_vector );    //initialize properly
ublas::vector<double> new_potential_vector( zero_vector );    //initialize properly

BGL_FORALL_VERTICES(v, graph, Graph)    {

old_potential_vector( vertex(v,graph) ) = v_old_potential[v];
}
//]//[ Compute new potentials = A . old potentials !
new_potential_vector = ublas::prod ( adjacency_matrix, old_potential_vector );        //     new = A.old
//]//[ Updating the property map for the new potentials with the newly computed values from above
BGL_FORALL_VERTICES(v, graph, Graph)    {

v_new_potential[v] = old_potential_vector( vertex(v,graph) );
}
//]

std::cout << adjacency_matrix << std::endl;       //output = [4,4]((0,1,0,1),(1,0,1,0),(0,1,0,0),(1,0,0,0))
std::cout << old_potential_vector << std::endl;   //output = [4](0,1,2,3)
std::cout << new_potential_vector << std::endl;   //output = [4](4,2,1,0)

}

Теперь, хотя мое предложение является возможным решением, я не совсем доволен им. Проблема в, (А) Я копирую весь old_potential карта собственности на связанный ublas::vector для того, чтобы вычислить скалярное произведение. А также (Б) Мне нужно пересечь new_potential Карта свойств, а также, чтобы получить вновь вычисленные значения обратно в график.
Я подозреваю, что эти операции будут повторяться много в моем приложении именно поэтому я хочу сделать эту часть как можно более чистой с самого начала.

В идеале, я хотел бы закончить со всем этим копированием вперед и назад, а вместо этого использовать какой-то адаптер сделать boost::property_map работать как ublas::vector в вызове prod(), Было бы здорово использовать что-то вроде этого:

adapter(new_potential) = ublas::prod( adjacency_matrix, adapter(old_potential) );

Если у кого-то есть идея, как добиться такой функциональности или как улучшить мое решение, я был бы очень признателен.

1

Решение

#include <iostream>
#include <memory>
#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/iteration_macros.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>

using namespace boost;
namespace ublas = boost::numeric::ublas;

enum vertex_old_potential_t { vertex_old_potential };
enum vertex_new_potential_t { vertex_new_potential };

namespace boost
{
BOOST_INSTALL_PROPERTY(vertex, new_potential);
BOOST_INSTALL_PROPERTY(vertex, old_potential);
}

typedef property<vertex_new_potential_t, double, property<vertex_old_potential_t,double> > Vertex;typedef adjacency_list< listS, vecS, directedS, Vertex > Graph;

struct ublas_vector_map;

namespace boost {
template<>
struct property_map< Graph, vertex_new_potential_t > {
typedef ublas_vector_map type;
typedef ublas_vector_map const_type;
};

template<>
struct property_map< Graph, vertex_old_potential_t > {
typedef ublas_vector_map type;
typedef ublas_vector_map const_type;
};
}

struct ublas_vector_map : put_get_helper<double&,ublas_vector_map> {
typedef double value_type;
typedef value_type& reference;
typedef typename graph_traits<Graph>::vertex_descriptor key_type;
typedef boost::lvalue_property_map_tag category;

ublas_vector_map(Graph* g, vertex_old_potential_t&):vec(new ublas::vector<double>(num_vertices(*g),0.0)){}
ublas_vector_map(Graph* g, vertex_new_potential_t&):vec(new ublas::vector<double>(num_vertices(*g),0.0)){}reference operator[](key_type v) const {
return (*vec)(v);
}

ublas::vector<double>& vector() { return *vec; }

private:
std::unique_ptr<ublas::vector<double> > vec;
};

int main(){

//[Prepare a graph with two vertex property maps and initialize
Graph graph;
add_edge (0, 1, graph);
add_edge (0, 3, graph);
add_edge (1, 2, graph);

auto  v_old_potential = boost::get( vertex_old_potential, graph );
auto  v_new_potential = boost::get( vertex_new_potential, graph );

unsigned int source_strength = 0;

BGL_FORALL_VERTICES( v, graph, Graph )    {

v_old_potential[v] = source_strength++;
}
//]//[ Extracting the adjacency matrix by iteration through all edges --> uBLAS matrix
ublas::zero_matrix<int> zero_matrix( num_vertices(graph) , num_vertices(graph) );
ublas::matrix<int> adjacency_matrix( zero_matrix );       //initialize properly

BGL_FORALL_EDGES( e, graph, Graph )   {

adjacency_matrix( source(e,graph), target(e,graph) ) = 1;
adjacency_matrix( target(e,graph), source(e,graph) ) = 1;
}
//]//[ Compute new potentials = A . old potentials !
v_new_potential.vector() = ublas::prod ( adjacency_matrix, v_old_potential.vector() );        //     new = A.old
//]std::cout << adjacency_matrix << std::endl;       //output = [4,4]((0,1,0,1),(1,0,1,0),(0,1,0,0),(1,0,0,0))
std::cout << v_old_potential.vector() << std::endl;   //output = [4](0,1,2,3)
std::cout << v_new_potential.vector() << std::endl;   //output = [4](4,2,1,0)

//You must access the properties via v_new_potential and v_old_potential, if you use get... again it resets
std::cout << v_new_potential[0] << std::endl;
std::cout << get(vertex_new_potential, graph)[0] << std::endl;

}
1

Другие решения

Других решений пока нет …