00001
00002
00003
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00005
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00007
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00010
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00012
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00020
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00031
00032
00033
00034
00035
00036
00037
00038
00039
00040 #include <gecode/minimodel.hh>
00041
00042 namespace Gecode {
00043
00044
00045
00046
00047
00048 bool
00049 BoolExpr::Node::decrement(void) {
00050 if (--use == 0) {
00051 if ((l != NULL) && l->decrement())
00052 delete l;
00053 if ((r != NULL) && r->decrement())
00054 delete r;
00055 return true;
00056 }
00057 return false;
00058 }
00059
00060
00061 BoolExpr::BoolExpr(void) : n(new Node) {}
00062
00063 BoolExpr::BoolExpr(const BoolVar& x) : n(new Node) {
00064 n->same = 1;
00065 n->t = NT_VAR;
00066 n->l = NULL;
00067 n->r = NULL;
00068 n->x = x;
00069 n->m = NULL;
00070 }
00071
00072 BoolExpr::BoolExpr(const BoolExpr& l, NodeType t, const BoolExpr& r)
00073 : n(new Node) {
00074 int ls = ((l.n->t == t) || (l.n->t == NT_VAR)) ? l.n->same : 1;
00075 int rs = ((r.n->t == t) || (r.n->t == NT_VAR)) ? r.n->same : 1;
00076 n->same = ls+rs;
00077 n->t = t;
00078 n->l = l.n;
00079 n->l->use++;
00080 n->r = r.n;
00081 n->r->use++;
00082 n->m = NULL;
00083 }
00084
00085 BoolExpr::BoolExpr(const BoolExpr& l, NodeType t) {
00086 (void) t;
00087 assert(t == NT_NOT);
00088 if (l.n->t == NT_NOT) {
00089 n = l.n->l;
00090 n->use++;
00091 } else {
00092 n = new Node;
00093 n->same = 1;
00094 n->t = NT_NOT;
00095 n->l = l.n;
00096 n->l->use++;
00097 n->r = NULL;
00098 n->m = NULL;
00099 }
00100 }
00101
00102 BoolExpr::BoolExpr(const LinRel& rl)
00103 : n(new Node) {
00104 n->same = 1;
00105 n->t = NT_RLIN;
00106 n->l = NULL;
00107 n->r = NULL;
00108 n->rl = rl;
00109 n->m = NULL;
00110 }
00111
00112 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00113 BoolExpr::BoolExpr(const SetRel& rs)
00114 : n(new Node) {
00115 n->same = 1;
00116 n->t = NT_RSET;
00117 n->l = NULL;
00118 n->r = NULL;
00119 n->rs = rs;
00120 n->m = NULL;
00121 }
00122
00123 BoolExpr::BoolExpr(const SetCmpRel& rs)
00124 : n(new Node) {
00125 n->same = 1;
00126 n->t = NT_RSET;
00127 n->l = NULL;
00128 n->r = NULL;
00129 n->rs = rs;
00130 n->m = NULL;
00131 }
00132 #endif
00133
00134 BoolExpr::BoolExpr(BoolExpr::MiscExpr* m)
00135 : n(new Node) {
00136 n->same = 1;
00137 n->t = NT_MISC;
00138 n->l = NULL;
00139 n->r = NULL;
00140 n->m = m;
00141 }
00142
00143 const BoolExpr&
00144 BoolExpr::operator =(const BoolExpr& e) {
00145 if (this != &e) {
00146 if (n->decrement())
00147 delete n;
00148 n = e.n;
00149 n->use++;
00150 }
00151 return *this;
00152 }
00153
00154 BoolExpr::MiscExpr::~MiscExpr(void) {}
00155
00156 BoolExpr::~BoolExpr(void) {
00157 if (n->decrement())
00158 delete n;
00159 }
00160
00161
00162
00163
00164
00165 forceinline void
00166 BoolExpr::NNF::operator delete(void*) {}
00167
00168 forceinline void
00169 BoolExpr::NNF::operator delete(void*, Region&) {}
00170
00171 forceinline void*
00172 BoolExpr::NNF::operator new(size_t s, Region& r) {
00173 return r.ralloc(s);
00174 }
00175
00176 BoolVar
00177 BoolExpr::NNF::expr(Home home, IntConLevel icl) const {
00178 if ((t == NT_VAR) && !u.a.neg)
00179 return u.a.x->x;
00180 BoolVar b(home,0,1);
00181 switch (t) {
00182 case NT_VAR:
00183 assert(u.a.neg);
00184 Gecode::rel(home, u.a.x->x, IRT_NQ, b);
00185 break;
00186 case NT_RLIN:
00187 u.a.x->rl.post(home, b, !u.a.neg, icl);
00188 break;
00189 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00190 case NT_RSET:
00191 u.a.x->rs.post(home, b, !u.a.neg);
00192 break;
00193 #endif
00194 case NT_MISC:
00195 u.a.x->m->post(home, b, !u.a.neg, icl);
00196 break;
00197 case NT_AND:
00198 {
00199 BoolVarArgs bp(p), bn(n);
00200 int ip=0, in=0;
00201 post(home, NT_AND, bp, bn, ip, in, icl);
00202 clause(home, BOT_AND, bp, bn, b);
00203 }
00204 break;
00205 case NT_OR:
00206 {
00207 BoolVarArgs bp(p), bn(n);
00208 int ip=0, in=0;
00209 post(home, NT_OR, bp, bn, ip, in, icl);
00210 clause(home, BOT_OR, bp, bn, b);
00211 }
00212 break;
00213 case NT_EQV:
00214 {
00215 bool n = false;
00216 BoolVar l;
00217 if (u.b.l->t == NT_VAR) {
00218 l = u.b.l->u.a.x->x;
00219 if (u.b.l->u.a.neg) n = !n;
00220 } else {
00221 l = u.b.l->expr(home,icl);
00222 }
00223 BoolVar r;
00224 if (u.b.r->t == NT_VAR) {
00225 r = u.b.r->u.a.x->x;
00226 if (u.b.r->u.a.neg) n = !n;
00227 } else {
00228 r = u.b.r->expr(home,icl);
00229 }
00230 Gecode::rel(home, l, n ? BOT_XOR : BOT_EQV, r, b, icl);
00231 }
00232 break;
00233 default:
00234 GECODE_NEVER;
00235 }
00236 return b;
00237 }
00238
00239 void
00240 BoolExpr::NNF::post(Home home, NodeType t,
00241 BoolVarArgs& bp, BoolVarArgs& bn,
00242 int& ip, int& in,
00243 IntConLevel icl) const {
00244 if (this->t != t) {
00245 switch (this->t) {
00246 case NT_VAR:
00247 if (u.a.neg) {
00248 bn[in++]=u.a.x->x;
00249 } else {
00250 bp[ip++]=u.a.x->x;
00251 }
00252 break;
00253 case NT_RLIN:
00254 {
00255 BoolVar b(home,0,1);
00256 u.a.x->rl.post(home, b, !u.a.neg, icl);
00257 bp[ip++]=b;
00258 }
00259 break;
00260 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00261 case NT_RSET:
00262 {
00263 BoolVar b(home,0,1);
00264 u.a.x->rs.post(home, b, !u.a.neg);
00265 bp[ip++]=b;
00266 }
00267 break;
00268 #endif
00269 case NT_MISC:
00270 {
00271 BoolVar b(home,0,1);
00272 u.a.x->m->post(home, b, !u.a.neg, icl);
00273 bp[ip++]=b;
00274 }
00275 break;
00276 default:
00277 bp[ip++] = expr(home, icl);
00278 break;
00279 }
00280 } else {
00281 u.b.l->post(home, t, bp, bn, ip, in, icl);
00282 u.b.r->post(home, t, bp, bn, ip, in, icl);
00283 }
00284 }
00285
00286 void
00287 BoolExpr::NNF::rel(Home home, IntConLevel icl) const {
00288 switch (t) {
00289 case NT_VAR:
00290 Gecode::rel(home, u.a.x->x, IRT_EQ, u.a.neg ? 0 : 1);
00291 break;
00292 case NT_RLIN:
00293 u.a.x->rl.post(home, !u.a.neg, icl);
00294 break;
00295 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00296 case NT_RSET:
00297 u.a.x->rs.post(home, !u.a.neg);
00298 break;
00299 #endif
00300 case NT_MISC:
00301 {
00302 BoolVar b(home,!u.a.neg,!u.a.neg);
00303 u.a.x->m->post(home, b, false, icl);
00304 }
00305 break;
00306 case NT_AND:
00307 u.b.l->rel(home, icl);
00308 u.b.r->rel(home, icl);
00309 break;
00310 case NT_OR:
00311 {
00312 BoolVarArgs bp(p), bn(n);
00313 int ip=0, in=0;
00314 post(home, NT_OR, bp, bn, ip, in, icl);
00315 clause(home, BOT_OR, bp, bn, 1);
00316 }
00317 break;
00318 case NT_EQV:
00319 if (u.b.l->t==NT_VAR && u.b.r->t==NT_RLIN) {
00320 u.b.r->u.a.x->rl.post(home, u.b.l->u.a.x->x,
00321 u.b.l->u.a.neg==u.b.r->u.a.neg, icl);
00322 } else if (u.b.r->t==NT_VAR && u.b.l->t==NT_RLIN) {
00323 u.b.l->u.a.x->rl.post(home, u.b.r->u.a.x->x,
00324 u.b.l->u.a.neg==u.b.r->u.a.neg, icl);
00325 } else if (u.b.l->t==NT_RLIN) {
00326 u.b.l->u.a.x->rl.post(home, u.b.r->expr(home,icl),
00327 !u.b.l->u.a.neg,icl);
00328 } else if (u.b.r->t==NT_RLIN) {
00329 u.b.r->u.a.x->rl.post(home, u.b.l->expr(home,icl),
00330 !u.b.r->u.a.neg,icl);
00331 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00332 } else if (u.b.l->t==NT_VAR && u.b.r->t==NT_RSET) {
00333 u.b.r->u.a.x->rs.post(home, u.b.l->u.a.x->x,
00334 u.b.l->u.a.neg==u.b.r->u.a.neg);
00335 } else if (u.b.r->t==NT_VAR && u.b.l->t==NT_RSET) {
00336 u.b.l->u.a.x->rs.post(home, u.b.r->u.a.x->x,
00337 u.b.l->u.a.neg==u.b.r->u.a.neg);
00338 } else if (u.b.l->t==NT_RSET) {
00339 u.b.l->u.a.x->rs.post(home, u.b.r->expr(home,icl),
00340 !u.b.l->u.a.neg);
00341 } else if (u.b.r->t==NT_RSET) {
00342 u.b.r->u.a.x->rs.post(home, u.b.l->expr(home,icl),
00343 !u.b.r->u.a.neg);
00344 #endif
00345 } else {
00346 Gecode::rel(home, expr(home, icl), IRT_EQ, 1);
00347 }
00348 break;
00349 default:
00350 GECODE_NEVER;
00351 }
00352 }
00353
00354 BoolExpr::NNF*
00355 BoolExpr::NNF::nnf(Region& r, Node* n, bool neg) {
00356 switch (n->t) {
00357 case NT_VAR: case NT_RLIN: case NT_MISC:
00358 #ifdef GECODE_HAS_SET_VARS
00359 case NT_RSET:
00360 #endif
00361 {
00362 NNF* x = new (r) NNF;
00363 x->t = n->t; x->u.a.neg = neg; x->u.a.x = n;
00364 if (neg) {
00365 x->p = 0; x->n = 1;
00366 } else {
00367 x->p = 1; x->n = 0;
00368 }
00369 return x;
00370 }
00371 case NT_NOT:
00372 return nnf(r,n->l,!neg);
00373 case NT_AND: case NT_OR:
00374 {
00375 NodeType t = ((n->t == NT_AND) == neg) ? NT_OR : NT_AND;
00376 NNF* x = new (r) NNF;
00377 x->t = t;
00378 x->u.b.l = nnf(r,n->l,neg);
00379 x->u.b.r = nnf(r,n->r,neg);
00380 int p_l, n_l;
00381 if ((x->u.b.l->t == t) || (x->u.b.l->t == NT_VAR)) {
00382 p_l=x->u.b.l->p; n_l=x->u.b.l->n;
00383 } else {
00384 p_l=1; n_l=0;
00385 }
00386 int p_r, n_r;
00387 if ((x->u.b.r->t == t) || (x->u.b.r->t == NT_VAR)) {
00388 p_r=x->u.b.r->p; n_r=x->u.b.r->n;
00389 } else {
00390 p_r=1; n_r=0;
00391 }
00392 x->p = p_l+p_r;
00393 x->n = n_l+n_r;
00394 return x;
00395 }
00396 case NT_EQV:
00397 {
00398 NNF* x = new (r) NNF;
00399 x->t = NT_EQV;
00400 x->u.b.l = nnf(r,n->l,neg);
00401 x->u.b.r = nnf(r,n->r,false);
00402 x->p = 2; x->n = 0;
00403 return x;
00404 }
00405 default:
00406 GECODE_NEVER;
00407 }
00408 GECODE_NEVER;
00409 return NULL;
00410 }
00411
00412
00413 BoolExpr
00414 operator &&(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00415 return BoolExpr(l,BoolExpr::NT_AND,r);
00416 }
00417 BoolExpr
00418 operator ||(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00419 return BoolExpr(l,BoolExpr::NT_OR,r);
00420 }
00421 BoolExpr
00422 operator ^(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00423 return BoolExpr(BoolExpr(l,BoolExpr::NT_EQV,r),BoolExpr::NT_NOT);
00424 }
00425
00426 BoolExpr
00427 operator !(const BoolExpr& e) {
00428 return BoolExpr(e,BoolExpr::NT_NOT);
00429 }
00430
00431 BoolExpr
00432 operator !=(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00433 return !BoolExpr(l, BoolExpr::NT_EQV, r);
00434 }
00435 BoolExpr
00436 operator ==(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00437 return BoolExpr(l, BoolExpr::NT_EQV, r);
00438 }
00439 BoolExpr
00440 operator >>(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00441 return BoolExpr(BoolExpr(l,BoolExpr::NT_NOT),
00442 BoolExpr::NT_OR,r);
00443 }
00444 BoolExpr
00445 operator <<(const BoolExpr& l, const BoolExpr& r) {
00446 return BoolExpr(BoolExpr(r,BoolExpr::NT_NOT),
00447 BoolExpr::NT_OR,l);
00448 }
00449
00450
00451
00452
00453 BoolVar
00454 expr(Home home, const BoolExpr& e, IntConLevel icl) {
00455 if (!home.failed())
00456 return e.expr(home,icl);
00457 BoolVar x(home,0,1);
00458 return x;
00459 }
00460
00461 void
00462 rel(Home home, const BoolExpr& e, IntConLevel icl) {
00463 if (home.failed()) return;
00464 e.rel(home,icl);
00465 }
00466
00467
00468
00469
00470
00471
00473 class BElementExpr : public BoolExpr::MiscExpr {
00474 public:
00476 BoolExpr* a;
00478 int n;
00480 LinExpr idx;
00482 BElementExpr(int size);
00484 virtual ~BElementExpr(void);
00486 virtual void post(Space& home, BoolVar b, bool neg, IntConLevel icl);
00487 };
00488
00489 BElementExpr::BElementExpr(int size)
00490 : a(heap.alloc<BoolExpr>(size)), n(size) {}
00491
00492 BElementExpr::~BElementExpr(void) {
00493 heap.free<BoolExpr>(a,n);
00494 }
00495
00496 void
00497 BElementExpr::post(Space& home, BoolVar b, bool pos, IntConLevel icl) {
00498 IntVar z = idx.post(home, icl);
00499 if (z.assigned() && z.val() >= 0 && z.val() < n) {
00500 BoolExpr be = pos ? (a[z.val()] == b) : (a[z.val()] == !b);
00501 be.rel(home,icl);
00502 } else {
00503 BoolVarArgs x(n);
00504 for (int i=n; i--;)
00505 x[i] = a[i].expr(home,icl);
00506 BoolVar res = pos ? b : (!b).expr(home,icl);
00507 element(home, x, z, res, icl);
00508 }
00509 }
00510
00511 BoolExpr
00512 element(const BoolVarArgs& b, const LinExpr& idx) {
00513 BElementExpr* be = new BElementExpr(b.size());
00514 for (int i=b.size(); i--;)
00515 new (&be->a[i]) BoolExpr(b[i]);
00516 be->idx = idx;
00517 return BoolExpr(be);
00518 }
00519
00520 }
00521
00522