| 1 | /* -*- c++ -*- | 
|---|
| 2 |  | 
|---|
| 3 |    C++ Interval set template with boolean operations. | 
|---|
| 4 |  | 
|---|
| 5 |    This file is part of the dpp library of C++ template classes | 
|---|
| 6 |  | 
|---|
| 7 |    doc: http://diaxen.ssji.net/dpp/index.html | 
|---|
| 8 |    repo: https://www.ssji.net/svn/projets/trunk/libdpp | 
|---|
| 9 |  | 
|---|
| 10 |    This program is free software: you can redistribute it and/or | 
|---|
| 11 |    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License | 
|---|
| 12 |    as published by the Free Software Foundation, either version 3 of | 
|---|
| 13 |    the License, or (at your option) any later version. | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 |    This program is distributed in the hope that it will be useful, but | 
|---|
| 16 |    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
| 17 |    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU | 
|---|
| 18 |    Lesser General Public License for more details. | 
|---|
| 19 |  | 
|---|
| 20 |    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public | 
|---|
| 21 |    License along with this program.  If not, see | 
|---|
| 22 |    <http://www.gnu.org/licenses/>. | 
|---|
| 23 |  | 
|---|
| 24 |    (c) 2008 Alexandre Becoulet <alexandre.becoulet@free.fr> | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 | */ | 
|---|
| 27 |  | 
|---|
| 28 | #ifndef DPP_INTERVAL_SET_HH_ | 
|---|
| 29 | #define DPP_INTERVAL_SET_HH_ | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 | #include <cassert> | 
|---|
| 32 | #include <vector> | 
|---|
| 33 | #include <stdexcept> | 
|---|
| 34 | #include <limits> | 
|---|
| 35 | #include <ios> | 
|---|
| 36 |  | 
|---|
| 37 | /** @file @module{Interval set} */ | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 | namespace dpp { | 
|---|
| 40 |  | 
|---|
| 41 |   template <typename X> | 
|---|
| 42 |   class interval_bound; | 
|---|
| 43 |  | 
|---|
| 44 |   template <typename X> | 
|---|
| 45 |   class interval_bound_inclusive; | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 |   template <typename X> | 
|---|
| 48 |   class interval_bound_exclusive; | 
|---|
| 49 |  | 
|---|
| 50 |   template <typename X> | 
|---|
| 51 |   class interval_scalar_limits; | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 |   template <typename X, class Bound = interval_bound<X> > | 
|---|
| 54 |   class interval; | 
|---|
| 55 |  | 
|---|
| 56 |   template <typename X, class Bound = interval_bound<X>, | 
|---|
| 57 |             class Limits = interval_scalar_limits<X> > | 
|---|
| 58 |   class interval_set; | 
|---|
| 59 |  | 
|---|
| 60 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 61 | //      interval bound classes | 
|---|
| 62 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 |   /** @short Default interval bound class | 
|---|
| 65 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 66 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 67 |  | 
|---|
| 68 |       @This may be used with the @ref interval and @ref interval_set | 
|---|
| 69 |       classes to specify interval bounds inclusivity. | 
|---|
| 70 |  | 
|---|
| 71 |       This class must be used to handles both inclusive and exclusive | 
|---|
| 72 |       interval bounds in the same interval set. This is the default | 
|---|
| 73 |       behavior and more generic choice but @ref interval_bound_inclusive | 
|---|
| 74 |       and @ref interval_bound_exclusive may be used instead to allow | 
|---|
| 75 |       further optimization of the code. | 
|---|
| 76 |   */ | 
|---|
| 77 |  | 
|---|
| 78 |   template <typename X> | 
|---|
| 79 |   class interval_bound | 
|---|
| 80 |   { | 
|---|
| 81 |     template <typename, class> friend class interval; | 
|---|
| 82 |     template <typename, class, class> friend class interval_set; | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 |     X _bound; | 
|---|
| 85 |     bool _inclusive; | 
|---|
| 86 |  | 
|---|
| 87 |     interval_bound() | 
|---|
| 88 |     { | 
|---|
| 89 |     } | 
|---|
| 90 |  | 
|---|
| 91 |     interval_bound(const X bound, bool inclusive) | 
|---|
| 92 |       : _bound(bound), | 
|---|
| 93 |         _inclusive(inclusive) | 
|---|
| 94 |     { | 
|---|
| 95 |     } | 
|---|
| 96 |  | 
|---|
| 97 |     X bound() const | 
|---|
| 98 |     { | 
|---|
| 99 |       return _bound; | 
|---|
| 100 |     } | 
|---|
| 101 |  | 
|---|
| 102 |     void set_bound(X b) | 
|---|
| 103 |     { | 
|---|
| 104 |       _bound = b; | 
|---|
| 105 |     } | 
|---|
| 106 |  | 
|---|
| 107 |     bool inclusive() const | 
|---|
| 108 |     { | 
|---|
| 109 |       return _inclusive; | 
|---|
| 110 |     } | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 |     void set_inclusive(bool i) | 
|---|
| 113 |     { | 
|---|
| 114 |       _inclusive = i; | 
|---|
| 115 |     } | 
|---|
| 116 |  | 
|---|
| 117 |     bool operator==(const interval_bound &b) const | 
|---|
| 118 |     { | 
|---|
| 119 |       return _bound == b._bound && _inclusive == b._inclusive; | 
|---|
| 120 |     } | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 |     static const bool default_inc = true; | 
|---|
| 123 |   }; | 
|---|
| 124 |  | 
|---|
| 125 |   /** @short Inclusive interval bound class | 
|---|
| 126 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 127 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 128 |  | 
|---|
| 129 |       @This may be used with the @ref interval and @ref interval_set | 
|---|
| 130 |       classes to specify interval bounds inclusivity. | 
|---|
| 131 |  | 
|---|
| 132 |       When used this specify @b inclusive bounds and @ref interval bound values  | 
|---|
| 133 |       will always be considered as included in the interval. | 
|---|
| 134 |  | 
|---|
| 135 |       @see interval_bound | 
|---|
| 136 |       @see interval_bound_exclusive | 
|---|
| 137 |   */ | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 |   template <typename X> | 
|---|
| 140 |   class interval_bound_inclusive | 
|---|
| 141 |   { | 
|---|
| 142 |     template <typename, class> friend class interval; | 
|---|
| 143 |     template <typename, class, class> friend class interval_set; | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 |     X _bound; | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 |     interval_bound_inclusive() | 
|---|
| 148 |     { | 
|---|
| 149 |     } | 
|---|
| 150 |  | 
|---|
| 151 |     interval_bound_inclusive(const X bound, bool inclusive) | 
|---|
| 152 |       : _bound(bound) | 
|---|
| 153 |     { | 
|---|
| 154 |     } | 
|---|
| 155 |  | 
|---|
| 156 |     X bound() const | 
|---|
| 157 |     { | 
|---|
| 158 |       return _bound; | 
|---|
| 159 |     } | 
|---|
| 160 |  | 
|---|
| 161 |     void set_bound(X b) | 
|---|
| 162 |     { | 
|---|
| 163 |       _bound = b; | 
|---|
| 164 |     } | 
|---|
| 165 |  | 
|---|
| 166 |     bool inclusive() const | 
|---|
| 167 |     { | 
|---|
| 168 |       return true; | 
|---|
| 169 |     } | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 |     void set_inclusive(bool i) | 
|---|
| 172 |     { | 
|---|
| 173 |       assert(i); | 
|---|
| 174 |     } | 
|---|
| 175 |  | 
|---|
| 176 |     bool operator==(const interval_bound_inclusive &b) const | 
|---|
| 177 |     { | 
|---|
| 178 |       return _bound == b._bound; | 
|---|
| 179 |     } | 
|---|
| 180 |  | 
|---|
| 181 |     static const bool default_inc = true; | 
|---|
| 182 |   }; | 
|---|
| 183 |  | 
|---|
| 184 |   /** @short Exclusive interval bound class | 
|---|
| 185 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 186 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 187 |  | 
|---|
| 188 |       @This may be used with the @ref interval and @ref interval_set | 
|---|
| 189 |       classes to specify interval bounds inclusivity. | 
|---|
| 190 |  | 
|---|
| 191 |       When used this specify @b exclusive bounds and @ref interval bound values | 
|---|
| 192 |       will always be considered as excluded from the interval. | 
|---|
| 193 |  | 
|---|
| 194 |       @see interval_bound | 
|---|
| 195 |       @see interval_bound_inclusive | 
|---|
| 196 |   */ | 
|---|
| 197 |  | 
|---|
| 198 |   template <typename X> | 
|---|
| 199 |   class interval_bound_exclusive | 
|---|
| 200 |   { | 
|---|
| 201 |     template <typename, class> friend class interval; | 
|---|
| 202 |     template <typename, class, class> friend class interval_set; | 
|---|
| 203 |  | 
|---|
| 204 |     X _bound; | 
|---|
| 205 |  | 
|---|
| 206 |     interval_bound_exclusive() | 
|---|
| 207 |     { | 
|---|
| 208 |     } | 
|---|
| 209 |  | 
|---|
| 210 |     interval_bound_exclusive(X bound, bool inclusive) | 
|---|
| 211 |       : _bound(bound) | 
|---|
| 212 |     { | 
|---|
| 213 |     } | 
|---|
| 214 |  | 
|---|
| 215 |     X bound() const | 
|---|
| 216 |     { | 
|---|
| 217 |       return _bound; | 
|---|
| 218 |     } | 
|---|
| 219 |  | 
|---|
| 220 |     void set_bound(X b) | 
|---|
| 221 |     { | 
|---|
| 222 |       _bound = b; | 
|---|
| 223 |     } | 
|---|
| 224 |  | 
|---|
| 225 |     bool inclusive() const | 
|---|
| 226 |     { | 
|---|
| 227 |       return false; | 
|---|
| 228 |     } | 
|---|
| 229 |  | 
|---|
| 230 |     void set_inclusive(bool i) | 
|---|
| 231 |     { | 
|---|
| 232 |       assert(!i); | 
|---|
| 233 |     } | 
|---|
| 234 |  | 
|---|
| 235 |     bool operator==(const interval_bound_exclusive &b) const | 
|---|
| 236 |     { | 
|---|
| 237 |       return _bound == b._bound; | 
|---|
| 238 |     } | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 |     static const bool default_inc = false; | 
|---|
| 241 |   }; | 
|---|
| 242 |  | 
|---|
| 243 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 244 | //      interval bound limits | 
|---|
| 245 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 246 |  | 
|---|
| 247 |   /** @short Interval limits class for standard scalar types | 
|---|
| 248 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 249 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |       This class specify upper and lower limits for scalar types and | 
|---|
| 252 |       is the default limits definition class used by the @ref interval_set class. | 
|---|
| 253 |  | 
|---|
| 254 |       Similar classes must be defined when using the @ref interval_set | 
|---|
| 255 |       class with user defined non scalar types. | 
|---|
| 256 |   */ | 
|---|
| 257 |  | 
|---|
| 258 |   template <typename X> | 
|---|
| 259 |   class interval_scalar_limits | 
|---|
| 260 |   { | 
|---|
| 261 |   public: | 
|---|
| 262 |     /** @This returns interval maximum value */ | 
|---|
| 263 |     static X upper() | 
|---|
| 264 |     { | 
|---|
| 265 |       if (!std::numeric_limits<X>::is_integer && std::numeric_limits<X>::has_infinity) | 
|---|
| 266 |         return std::numeric_limits<X>::infinity(); | 
|---|
| 267 |       else | 
|---|
| 268 |         return std::numeric_limits<X>::max(); | 
|---|
| 269 |     } | 
|---|
| 270 |  | 
|---|
| 271 |     /** @This returns interval minimum value */ | 
|---|
| 272 |     static X lower() | 
|---|
| 273 |     { | 
|---|
| 274 |       if (std::numeric_limits<X>::is_integer) | 
|---|
| 275 |         return std::numeric_limits<X>::min(); | 
|---|
| 276 |       else | 
|---|
| 277 |         return -upper(); | 
|---|
| 278 |     } | 
|---|
| 279 |   }; | 
|---|
| 280 |  | 
|---|
| 281 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 282 | //      interval (bound pair) class | 
|---|
| 283 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 284 |  | 
|---|
| 285 |   /** @short Interval class | 
|---|
| 286 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 287 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 288 |       @main | 
|---|
| 289 |       @showvalue | 
|---|
| 290 |  | 
|---|
| 291 |       @This defines an interval with its low and high bounds for a | 
|---|
| 292 |       given type and bound inclusivity. | 
|---|
| 293 |  | 
|---|
| 294 |       @tt X can be a standard scalar type or an user defined type. | 
|---|
| 295 |  | 
|---|
| 296 |       Acceptable values for @tt Bound template parameter are | 
|---|
| 297 |       @ref interval_bound (default), @ref interval_bound_inclusive and | 
|---|
| 298 |       @ref interval_bound_exclusive | 
|---|
| 299 |  | 
|---|
| 300 |       This class is used as an @ref interval_set element. | 
|---|
| 301 |   */ | 
|---|
| 302 |  | 
|---|
| 303 |   template <typename X, class Bound> | 
|---|
| 304 |   class interval | 
|---|
| 305 |   { | 
|---|
| 306 |     template <typename, class, class> friend class interval_set; | 
|---|
| 307 |  | 
|---|
| 308 |     Bound _low; | 
|---|
| 309 |     Bound _high; | 
|---|
| 310 |  | 
|---|
| 311 |   public: | 
|---|
| 312 |  | 
|---|
| 313 |     /** @This creates a non initialized interval object. */ | 
|---|
| 314 |     interval() | 
|---|
| 315 |     { | 
|---|
| 316 |     } | 
|---|
| 317 |  | 
|---|
| 318 |     /** @This creates a new {@tt low, @tt high } interval. | 
|---|
| 319 |         Bounds are inclusive by default when @ref interval_bound_exclusive is not used. | 
|---|
| 320 |         @alias interval_1 | 
|---|
| 321 |     */ | 
|---|
| 322 |     interval(const X low, const X high) | 
|---|
| 323 |       : _low(low, Bound::default_inc), | 
|---|
| 324 |         _high(high, Bound::default_inc) | 
|---|
| 325 |     { | 
|---|
| 326 |       assert(low < high || low == high); | 
|---|
| 327 |     } | 
|---|
| 328 |  | 
|---|
| 329 |     /** @This creates a new {@tt low, @tt high } interval with specified inclusivity. | 
|---|
| 330 |         @alias interval_2 | 
|---|
| 331 |      */ | 
|---|
| 332 |     interval(const X low, bool low_inclusive, | 
|---|
| 333 |              const X high, bool high_inclusive) | 
|---|
| 334 |       : _low(low, low_inclusive), | 
|---|
| 335 |         _high(high, high_inclusive)      | 
|---|
| 336 |     { | 
|---|
| 337 |       assert(low < high || (low == high && low_inclusive && high_inclusive)); | 
|---|
| 338 |     } | 
|---|
| 339 |  | 
|---|
| 340 |     /** @This returns the low bound value. */ | 
|---|
| 341 |     X low_bound() const | 
|---|
| 342 |     { | 
|---|
| 343 |       return _low.bound(); | 
|---|
| 344 |     } | 
|---|
| 345 |  | 
|---|
| 346 |     /** @This returns the high bound value. */ | 
|---|
| 347 |     X high_bound() const | 
|---|
| 348 |     { | 
|---|
| 349 |       return _high.bound(); | 
|---|
| 350 |     } | 
|---|
| 351 |  | 
|---|
| 352 |     /** @This tests if low bound is inclusive. */ | 
|---|
| 353 |     bool low_inclusive() const | 
|---|
| 354 |     { | 
|---|
| 355 |       return _low.inclusive(); | 
|---|
| 356 |     } | 
|---|
| 357 |  | 
|---|
| 358 |     /** @This tests if high bound is inclusive. */ | 
|---|
| 359 |     bool high_inclusive() const | 
|---|
| 360 |     { | 
|---|
| 361 |       return _high.inclusive(); | 
|---|
| 362 |     } | 
|---|
| 363 |  | 
|---|
| 364 |     /** @This tests if specified value is included in interval range. */ | 
|---|
| 365 |     bool contains(const X a) const | 
|---|
| 366 |     { | 
|---|
| 367 |       if (a == _low.bound()) | 
|---|
| 368 |         return _low.inclusive(); | 
|---|
| 369 |       else if (a == _high.bound()) | 
|---|
| 370 |         return _high.inclusive(); | 
|---|
| 371 |       else | 
|---|
| 372 |         return (!(a < _low.bound()) && a < _high.bound()); | 
|---|
| 373 |     } | 
|---|
| 374 |  | 
|---|
| 375 |     /** @This tests if two intervals are equals. */ | 
|---|
| 376 |     bool operator==(const interval &i) const | 
|---|
| 377 |     { | 
|---|
| 378 |       return _low == i._low && _high == i._high; | 
|---|
| 379 |     } | 
|---|
| 380 |  | 
|---|
| 381 |     /** @This prints an interval to stream in the form "@tt {[low, high]}". | 
|---|
| 382 |         Square brackets or parenthesis may be used depending on inclusivity.  | 
|---|
| 383 |         @alias print | 
|---|
| 384 |     */ | 
|---|
| 385 |     friend std::ostream & operator<<(std::ostream &o, const interval<X, Bound> &i) | 
|---|
| 386 |     { | 
|---|
| 387 |       o << (i.low_inclusive() ? "[" : "(") << i.low_bound() | 
|---|
| 388 |         << ", " << i.high_bound() << (i.high_inclusive() ? "]" : ")"); | 
|---|
| 389 |       return o; | 
|---|
| 390 |     } | 
|---|
| 391 |   }; | 
|---|
| 392 |  | 
|---|
| 393 |  | 
|---|
| 394 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 395 | //      interval set class | 
|---|
| 396 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 397 |  | 
|---|
| 398 |   /** @short Interval set class  | 
|---|
| 399 |       @module {Interval set} | 
|---|
| 400 |       @header dpp/interval_set | 
|---|
| 401 |       @main | 
|---|
| 402 |       @showvalue | 
|---|
| 403 |  | 
|---|
| 404 |       @This may contain several @ref interval objects to act as an | 
|---|
| 405 |       interval set. | 
|---|
| 406 |  | 
|---|
| 407 |       It provides several common boolean set operations like union, | 
|---|
| 408 |       intersection, complement and value inclusion test. | 
|---|
| 409 |  | 
|---|
| 410 |       No extra value can be attached to intervals in set; it wouldn't | 
|---|
| 411 |       make sense because interval may be splited, joined, created or | 
|---|
| 412 |       destroyed by boolean operations. | 
|---|
| 413 |  | 
|---|
| 414 |       @tt X can be a standard scalar type or an user defined type. | 
|---|
| 415 |       When a user defined type is used, a custom @tt Limits | 
|---|
| 416 |       class parameter must be provided to define upper and lower value | 
|---|
| 417 |       limits. The @ref interval_scalar_limits is used by default. | 
|---|
| 418 |  | 
|---|
| 419 |       @tt Bound specify interval bounds inclusivity policy. | 
|---|
| 420 |       Acceptable values for @tt Bound template parameter are | 
|---|
| 421 |       @ref interval_bound (default), @ref interval_bound_inclusive and | 
|---|
| 422 |       @ref interval_bound_exclusive. | 
|---|
| 423 |   */ | 
|---|
| 424 |  | 
|---|
| 425 |   template <typename X, class Bound, class Limits> | 
|---|
| 426 |   class interval_set | 
|---|
| 427 |   { | 
|---|
| 428 |   public: | 
|---|
| 429 |  | 
|---|
| 430 |     /** Associated @ref interval type */ | 
|---|
| 431 |     typedef interval<X, Bound> interval_type; | 
|---|
| 432 |  | 
|---|
| 433 |   private: | 
|---|
| 434 |     typedef std::vector<interval_type> set_container; | 
|---|
| 435 |  | 
|---|
| 436 |   public: | 
|---|
| 437 |     /** Value type */ | 
|---|
| 438 |     typedef X value_type; | 
|---|
| 439 |     /** @ref interval iterator */ | 
|---|
| 440 |     typedef typename set_container::iterator iterator; | 
|---|
| 441 |     /** @ref interval const iterator */ | 
|---|
| 442 |     typedef typename set_container::const_iterator const_iterator; | 
|---|
| 443 |     /** @ref interval set limits class */ | 
|---|
| 444 |     typedef Limits limits_type; | 
|---|
| 445 |  | 
|---|
| 446 |   private: | 
|---|
| 447 |  | 
|---|
| 448 |     static void union_glob(const set_container &a, unsigned int &i, | 
|---|
| 449 |                            const set_container &b, unsigned int &j, | 
|---|
| 450 |                            set_container &c, unsigned int &k) | 
|---|
| 451 |     { | 
|---|
| 452 |       // skip all included intervals | 
|---|
| 453 |       while (j < b.size() && b[j]._high.bound() < c[k]._high.bound()) | 
|---|
| 454 |         j++; | 
|---|
| 455 |  | 
|---|
| 456 |       if (j < b.size()) | 
|---|
| 457 |         { | 
|---|
| 458 |           // if interval end equal to next interval start | 
|---|
| 459 |           if (((c[k]._high.bound() == b[j]._low.bound()) | 
|---|
| 460 |                && (c[k]._high.inclusive() || b[j]._low.inclusive())) | 
|---|
| 461 |           // or interval end greater than next interval start | 
|---|
| 462 |               || (b[j]._low.bound() < c[k]._high.bound())) | 
|---|
| 463 |             { | 
|---|
| 464 |               // join intervals | 
|---|
| 465 |               c[k]._high = b[j++]._high; | 
|---|
| 466 |               // terminal recursion | 
|---|
| 467 |               return union_glob(b, j, a, i, c, k); | 
|---|
| 468 |             } | 
|---|
| 469 |         } | 
|---|
| 470 |     } | 
|---|
| 471 |  | 
|---|
| 472 |     static interval_set union_(const set_container &a, const set_container &b) | 
|---|
| 473 |     { | 
|---|
| 474 |       interval_set res; | 
|---|
| 475 |       set_container &c = res._set; | 
|---|
| 476 |  | 
|---|
| 477 |       unsigned int i, j, k; | 
|---|
| 478 |  | 
|---|
| 479 |       c.resize(a.size() + b.size()); | 
|---|
| 480 |  | 
|---|
| 481 |       for (i = j = k = 0; i < a.size() && j < b.size(); k++) | 
|---|
| 482 |         { | 
|---|
| 483 |           if (a[i]._low.bound() == b[j]._low.bound()) | 
|---|
| 484 |             { | 
|---|
| 485 |               c[k] = a[i]; | 
|---|
| 486 |               c[k]._low.set_inclusive(a[i]._low.inclusive() | b[j]._low.inclusive()); | 
|---|
| 487 |               i++; | 
|---|
| 488 |               union_glob(a, i, b, j, c, k); | 
|---|
| 489 |             } | 
|---|
| 490 |           else if (a[i]._low.bound() < b[j]._low.bound()) | 
|---|
| 491 |             { | 
|---|
| 492 |               c[k] = a[i++]; | 
|---|
| 493 |               union_glob(a, i, b, j, c, k); | 
|---|
| 494 |             } | 
|---|
| 495 |           else // if (a[i]._low._bound > b[j]._low._bound) | 
|---|
| 496 |             { | 
|---|
| 497 |               c[k] = b[j++]; | 
|---|
| 498 |               union_glob(b, j, a, i, c, k); | 
|---|
| 499 |             } | 
|---|
| 500 |         } | 
|---|
| 501 |  | 
|---|
| 502 |       for (; i < a.size(); i++, k++) | 
|---|
| 503 |         c[k] = a[i]; | 
|---|
| 504 |  | 
|---|
| 505 |       for (; j < b.size(); j++, k++) | 
|---|
| 506 |         c[k] = b[j]; | 
|---|
| 507 |  | 
|---|
| 508 |       res._set.resize(k); | 
|---|
| 509 |  | 
|---|
| 510 |       return res; | 
|---|
| 511 |     } | 
|---|
| 512 |  | 
|---|
| 513 |     static bool pair_intersect(const interval_type &a, const interval_type &b, interval_type &r) | 
|---|
| 514 |     { | 
|---|
| 515 |       if (b._low.bound() < a._low.bound()) | 
|---|
| 516 |         r._low = a._low; | 
|---|
| 517 |       else // if (a._low.bound() <= b._low.bound()) | 
|---|
| 518 |         { | 
|---|
| 519 |           r._low = b._low; | 
|---|
| 520 |           if (!a._low.inclusive() && a._low.bound() == b._low.bound()) | 
|---|
| 521 |             r._low.set_inclusive(false); | 
|---|
| 522 |         } | 
|---|
| 523 |  | 
|---|
| 524 |       if (a._high.bound() < b._high.bound()) | 
|---|
| 525 |         r._high = a._high; | 
|---|
| 526 |       else // if (b._high.bound() <= a._high.bound()) | 
|---|
| 527 |         { | 
|---|
| 528 |           r._high = b._high; | 
|---|
| 529 |           if (!a._high.inclusive() && a._high.bound() == b._high.bound()) | 
|---|
| 530 |             r._high.set_inclusive(false); | 
|---|
| 531 |         } | 
|---|
| 532 |  | 
|---|
| 533 |       if (r._high.bound() == r._low.bound()) | 
|---|
| 534 |         return r._low.inclusive() && r._high.inclusive(); | 
|---|
| 535 |       else | 
|---|
| 536 |         return(r._low.bound() < r._high.bound()); | 
|---|
| 537 |     } | 
|---|
| 538 |  | 
|---|
| 539 |     static interval_set intersection(const set_container &a, const set_container &b) | 
|---|
| 540 |     { | 
|---|
| 541 |       interval_set res; | 
|---|
| 542 |       set_container &c = res._set; | 
|---|
| 543 |  | 
|---|
| 544 |       unsigned int i, j, k; | 
|---|
| 545 |  | 
|---|
| 546 |       c.resize(a.size() + b.size()); | 
|---|
| 547 |  | 
|---|
| 548 |       for (i = j = k = 0; i < a.size() && j < b.size(); ) | 
|---|
| 549 |         { | 
|---|
| 550 |           if (b[j]._high.bound() < a[i]._low.bound()) | 
|---|
| 551 |             while (j < b.size() && b[j]._high.bound() < a[i]._low.bound()) | 
|---|
| 552 |               j++; | 
|---|
| 553 |           else if (a[i]._high.bound() < b[j]._low.bound()) | 
|---|
| 554 |             while (i < a.size() && a[i]._high.bound() < b[j]._low.bound()) | 
|---|
| 555 |               i++; | 
|---|
| 556 |           else  | 
|---|
| 557 |             { | 
|---|
| 558 |               if (pair_intersect(a[i], b[j], c[k])) | 
|---|
| 559 |                 k++; | 
|---|
| 560 |  | 
|---|
| 561 |               if (a[i]._high.bound() == b[j]._high.bound()) | 
|---|
| 562 |                 j++, i++; | 
|---|
| 563 |               else if (a[i]._high.bound() < b[j]._high.bound()) | 
|---|
| 564 |                 i++; | 
|---|
| 565 |               else | 
|---|
| 566 |                 j++; | 
|---|
| 567 |             } | 
|---|
| 568 |         } | 
|---|
| 569 |  | 
|---|
| 570 |       res._set.resize(k); | 
|---|
| 571 |  | 
|---|
| 572 |       return res; | 
|---|
| 573 |     } | 
|---|
| 574 |  | 
|---|
| 575 |     static interval_set complement(const set_container &a) | 
|---|
| 576 |     { | 
|---|
| 577 |       if (a.empty()) | 
|---|
| 578 |         return interval_set(true); | 
|---|
| 579 |  | 
|---|
| 580 |       unsigned int i, j; | 
|---|
| 581 |       interval_set res; | 
|---|
| 582 |       set_container &r = res._set; | 
|---|
| 583 |  | 
|---|
| 584 |       if (a[0]._low.bound() == limits_type::lower() && a[0]._low.inclusive()) | 
|---|
| 585 |         { | 
|---|
| 586 |           r.resize(a.size()); | 
|---|
| 587 |           r[0]._low.set_bound(a[0]._high.bound()); | 
|---|
| 588 |           r[0]._low.set_inclusive(!a[0]._high.inclusive()); | 
|---|
| 589 |           j = 1; | 
|---|
| 590 |         } | 
|---|
| 591 |       else | 
|---|
| 592 |         { | 
|---|
| 593 |           r.resize(a.size() + 1); | 
|---|
| 594 |           r[0]._low.set_bound(limits_type::lower()); | 
|---|
| 595 |           r[0]._low.set_inclusive(true); | 
|---|
| 596 |           j = 0; | 
|---|
| 597 |         } | 
|---|
| 598 |  | 
|---|
| 599 |       for (i = 0; i < r.size() - 1; i++, j++) | 
|---|
| 600 |         { | 
|---|
| 601 |           r[i]._high.set_bound(a[j]._low.bound()); | 
|---|
| 602 |           r[i]._high.set_inclusive(!a[j]._low.inclusive()); | 
|---|
| 603 |           r[i+1]._low.set_bound(a[j]._high.bound()); | 
|---|
| 604 |           r[i+1]._low.set_inclusive(!a[j]._high.inclusive()); | 
|---|
| 605 |         } | 
|---|
| 606 |  | 
|---|
| 607 |       assert(j >= 1); | 
|---|
| 608 |  | 
|---|
| 609 |       if (a[j-1]._high.bound() == limits_type::upper() && a[j-1]._high.inclusive()) | 
|---|
| 610 |         { | 
|---|
| 611 |           r.pop_back(); | 
|---|
| 612 |         } | 
|---|
| 613 |       else | 
|---|
| 614 |         { | 
|---|
| 615 |           r[i]._high.set_bound(limits_type::upper()); | 
|---|
| 616 |           r[i]._high.set_inclusive(true); | 
|---|
| 617 |         } | 
|---|
| 618 |  | 
|---|
| 619 |       return res; | 
|---|
| 620 |     } | 
|---|
| 621 |  | 
|---|
| 622 |     unsigned int dicho(const X a) const | 
|---|
| 623 |     { | 
|---|
| 624 |       unsigned int min_idx = 0; | 
|---|
| 625 |       unsigned int max_idx = _set.size(); | 
|---|
| 626 |  | 
|---|
| 627 |       assert(!_set.empty()); | 
|---|
| 628 |  | 
|---|
| 629 |       // dichotomic search | 
|---|
| 630 |       while (max_idx - min_idx > 1) | 
|---|
| 631 |         { | 
|---|
| 632 |           unsigned int p = (max_idx + min_idx) / 2; | 
|---|
| 633 |  | 
|---|
| 634 |           if (a < _set[p]._low.bound()) | 
|---|
| 635 |             max_idx = p; | 
|---|
| 636 |           else | 
|---|
| 637 |             min_idx = p; | 
|---|
| 638 |         } | 
|---|
| 639 |  | 
|---|
| 640 |       return min_idx; | 
|---|
| 641 |     } | 
|---|
| 642 |  | 
|---|
| 643 |   public: | 
|---|
| 644 |  | 
|---|
| 645 |     /** @This creates an empty interval set */ | 
|---|
| 646 |     interval_set() | 
|---|
| 647 |     { | 
|---|
| 648 |     } | 
|---|
| 649 |  | 
|---|
| 650 |     /** @This creates an empty or whole interval set */ | 
|---|
| 651 |     interval_set(bool whole) | 
|---|
| 652 |     { | 
|---|
| 653 |       if (whole) | 
|---|
| 654 |         _set.push_back(interval_type(limits_type::lower(), | 
|---|
| 655 |                                      limits_type::upper())); | 
|---|
| 656 |     } | 
|---|
| 657 |  | 
|---|
| 658 |     /** @This creates an interval set including values in given @ref interval */ | 
|---|
| 659 |     interval_set(const interval_type &i) | 
|---|
| 660 |     { | 
|---|
| 661 |       _set.push_back(i); | 
|---|
| 662 |     } | 
|---|
| 663 |  | 
|---|
| 664 |     /** @This creates an interval set including values in [@tt low, @tt high] range. | 
|---|
| 665 |         @see interval::__interval_1__ */ | 
|---|
| 666 |     interval_set(const X low, const X high) | 
|---|
| 667 |     { | 
|---|
| 668 |       _set.push_back(interval_type(low, high)); | 
|---|
| 669 |     } | 
|---|
| 670 |  | 
|---|
| 671 |     /** @This creates an interval set including values in range {@tt low, @tt high} with given inclusivity | 
|---|
| 672 |         @see interval::__interval_2__ */ | 
|---|
| 673 |     interval_set(const X low, bool low_inclusive, | 
|---|
| 674 |                  const X high, bool high_inclusive) | 
|---|
| 675 |     { | 
|---|
| 676 |       _set.push_back(interval_type(low, low_inclusive, high, high_inclusive)); | 
|---|
| 677 |     } | 
|---|
| 678 |  | 
|---|
| 679 |     /** @This resets the interval set to empty state */ | 
|---|
| 680 |     void clear() | 
|---|
| 681 |     { | 
|---|
| 682 |       _set.clear(); | 
|---|
| 683 |     } | 
|---|
| 684 |  | 
|---|
| 685 |     /** @This tests if interval set is empty */ | 
|---|
| 686 |     bool empty() | 
|---|
| 687 |     { | 
|---|
| 688 |       return _set.empty(); | 
|---|
| 689 |     } | 
|---|
| 690 |  | 
|---|
| 691 |     /** @This tests if interval set is whole */ | 
|---|
| 692 |     bool whole() | 
|---|
| 693 |     { | 
|---|
| 694 |       return (!_set.empty() | 
|---|
| 695 |               && _set.back()._low.bound() == limits_type::lower() | 
|---|
| 696 |               && _set.back()._high.bound() == limits_type::upper()); | 
|---|
| 697 |     } | 
|---|
| 698 |  | 
|---|
| 699 |     /** @This returns a new interval set being the union of the two interval sets */ | 
|---|
| 700 |     interval_set operator|(const interval_set &i) const | 
|---|
| 701 |     { | 
|---|
| 702 |       return union_(_set, i._set); | 
|---|
| 703 |     } | 
|---|
| 704 |  | 
|---|
| 705 |     /** @This replaces the current interval set by the union with given interval set */ | 
|---|
| 706 |     interval_set & operator|=(const interval_set &i) | 
|---|
| 707 |     { | 
|---|
| 708 |       return *this = *this | i; // FIXME write optimized version | 
|---|
| 709 |     } | 
|---|
| 710 |  | 
|---|
| 711 |     /** @This replaces the current interval set by the union with given interval */ | 
|---|
| 712 |     interval_set & operator|=(const interval_type &i) | 
|---|
| 713 |     { | 
|---|
| 714 |       return *this = *this | interval_set(i); // FIXME write optimized version | 
|---|
| 715 |     } | 
|---|
| 716 |  | 
|---|
| 717 |     /** @This returns a new interval set being the intersection of the two interval sets */ | 
|---|
| 718 |     interval_set operator&(const interval_set &i) const | 
|---|
| 719 |     { | 
|---|
| 720 |       return intersection(_set, i._set); | 
|---|
| 721 |     } | 
|---|
| 722 |  | 
|---|
| 723 |     /** @This replaces the current interval set by the intersection with given interval set */ | 
|---|
| 724 |     interval_set & operator&=(const interval_set &i) | 
|---|
| 725 |     { | 
|---|
| 726 |       return *this = *this & i; // FIXME write optimized version | 
|---|
| 727 |     } | 
|---|
| 728 |  | 
|---|
| 729 |     /** @This replaces the current interval set by the intersection with given interval */ | 
|---|
| 730 |     interval_set & operator&=(const interval_type &i) | 
|---|
| 731 |     { | 
|---|
| 732 |       return *this = *this & interval_set(i); // FIXME write optimized version | 
|---|
| 733 |     } | 
|---|
| 734 |  | 
|---|
| 735 |     /** @This returns the complementary interval set */ | 
|---|
| 736 |     interval_set operator~() const | 
|---|
| 737 |     { | 
|---|
| 738 |       return complement(_set); | 
|---|
| 739 |     } | 
|---|
| 740 |  | 
|---|
| 741 |     /** @This returns a new interval set being the exclusive or of the two interval sets */ | 
|---|
| 742 |     interval_set operator^(const interval_set &i) const | 
|---|
| 743 |     { | 
|---|
| 744 |       return (*this & ~i) | (~*this & i); | 
|---|
| 745 |     } | 
|---|
| 746 |  | 
|---|
| 747 |     /** @This replaces the current interval set by the exclusive or with given interval set */ | 
|---|
| 748 |     interval_set & operator^=(const interval_set &i) | 
|---|
| 749 |     { | 
|---|
| 750 |       return *this = *this ^ i; | 
|---|
| 751 |     } | 
|---|
| 752 |  | 
|---|
| 753 |     /** @This replaces the current interval set by the exclusive or with given interval */ | 
|---|
| 754 |     interval_set & operator^=(const interval_type &i) | 
|---|
| 755 |     { | 
|---|
| 756 |       return *this = *this ^ interval_set(i); | 
|---|
| 757 |     } | 
|---|
| 758 |  | 
|---|
| 759 |     /** @This returns the interval which contains the given value. | 
|---|
| 760 |         This throws a @ref std::out_of_range exception if no matching | 
|---|
| 761 |         interval is available in set. */ | 
|---|
| 762 |     interval_type get_interval(const X a) const throw (std::out_of_range) | 
|---|
| 763 |     { | 
|---|
| 764 |       if (_set.empty()) | 
|---|
| 765 |         throw std::out_of_range("empty interval_set"); | 
|---|
| 766 |  | 
|---|
| 767 |       unsigned int p = dicho(a); | 
|---|
| 768 |  | 
|---|
| 769 |       if (!_set[p].contains(a)) | 
|---|
| 770 |         throw std::out_of_range("no matching interval found"); | 
|---|
| 771 |  | 
|---|
| 772 |       return _set[p]; | 
|---|
| 773 |     } | 
|---|
| 774 |  | 
|---|
| 775 |     /** @This tests if specified value is included in interval set | 
|---|
| 776 |         @alias contains_1 | 
|---|
| 777 |      */ | 
|---|
| 778 |     bool contains(const X a) const | 
|---|
| 779 |     { | 
|---|
| 780 |       return !_set.empty() && _set[dicho(a)].contains(a); | 
|---|
| 781 |     } | 
|---|
| 782 |  | 
|---|
| 783 |     /** @This tests if specified interval set is included in interval set */ | 
|---|
| 784 |     bool contains(const interval_set &i) const | 
|---|
| 785 |     { | 
|---|
| 786 |       return (i & *this) == i; // FIXME write optimized version | 
|---|
| 787 |     } | 
|---|
| 788 |  | 
|---|
| 789 |     /** @This is a shortcut for @ref __contains_1__ */ | 
|---|
| 790 |     bool operator[](const X a) const | 
|---|
| 791 |     { | 
|---|
| 792 |       return contains(a); | 
|---|
| 793 |     } | 
|---|
| 794 |  | 
|---|
| 795 |     /** @This tests if two interval sets are equals */ | 
|---|
| 796 |     bool operator==(const interval_set &i) const | 
|---|
| 797 |     { | 
|---|
| 798 |       if (_set.size() != i._set.size()) | 
|---|
| 799 |         return false; | 
|---|
| 800 |  | 
|---|
| 801 |       for (unsigned int j = 0; j < _set.size(); j++) | 
|---|
| 802 |         if (!(_set[j] == i._set[j])) | 
|---|
| 803 |           return false; | 
|---|
| 804 |  | 
|---|
| 805 |       return true; | 
|---|
| 806 |     } | 
|---|
| 807 |  | 
|---|
| 808 |     /** @This returns an interval set iterator. It can be | 
|---|
| 809 |         used to iterator over all @ref interval contained in the set. */ | 
|---|
| 810 |     iterator begin() | 
|---|
| 811 |     { | 
|---|
| 812 |       return _set.begin(); | 
|---|
| 813 |     } | 
|---|
| 814 |  | 
|---|
| 815 |     /** @This returns an interval set end iterator. */ | 
|---|
| 816 |     iterator end() | 
|---|
| 817 |     { | 
|---|
| 818 |       return _set.end(); | 
|---|
| 819 |     } | 
|---|
| 820 |  | 
|---|
| 821 |     /** @This returns an interval set const iterator. It can be | 
|---|
| 822 |         used to iterator over all @ref interval contained in the set. */ | 
|---|
| 823 |     const_iterator begin() const | 
|---|
| 824 |     { | 
|---|
| 825 |       return _set.begin(); | 
|---|
| 826 |     } | 
|---|
| 827 |  | 
|---|
| 828 |     /** @This returns an interval set end iterator. */ | 
|---|
| 829 |     const_iterator end() const | 
|---|
| 830 |     { | 
|---|
| 831 |       return _set.end(); | 
|---|
| 832 |     } | 
|---|
| 833 |  | 
|---|
| 834 |     /** @This prints interval set to stream by iterating over all @ref interval | 
|---|
| 835 |         present in the set using @ref interval::__print__ | 
|---|
| 836 |     */ | 
|---|
| 837 |     friend std::ostream & operator<<(std::ostream &o, const interval_set<X, Bound, Limits> &is) | 
|---|
| 838 |     { | 
|---|
| 839 |       for (typename interval_set<X, Bound, Limits>::const_iterator i = is.begin(); i != is.end(); i++) | 
|---|
| 840 |         o << *i; | 
|---|
| 841 |       return o; | 
|---|
| 842 |     } | 
|---|
| 843 |  | 
|---|
| 844 |   private: | 
|---|
| 845 |  | 
|---|
| 846 |     set_container _set; | 
|---|
| 847 |   }; | 
|---|
| 848 |  | 
|---|
| 849 | } | 
|---|
| 850 |  | 
|---|
| 851 | #endif | 
|---|
| 852 |  | 
|---|