如何复制 boost::property_map？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何复制 boost::property_map？

【英文标题】：How to copy boost::property_map?

【发布时间】：2016-01-12 23:11:01

【问题描述】：

我想从 one 图获得 两组 最短路径（一对多），定义为 adjacency_list 并具有内部属性（相反捆绑）

理论上我可以在两个参考节点n1 和n2 上运行dijkstra_shortest_paths。如果我创建两个property_maps 并将它们按顺序传递给dijkstra_...，我会得到同一张地图的两个视图。两者都指向上次运行 dijkstra_shortest_paths 的结果，因此旧的结果消失了。我应该怎么做才能达到预期的效果？

// Define some property maps
property_map<ugraph_t,edge_weight_t>::type Weight=get(edge_weight,G);
property_map<ugraph_t,vertex_distance_t>::type Dist1=get(vertex_distance,G);
// One line later, I expect this to be mapped to the SPs w.r.t n1
// Run SP on the first node
dijkstra_shortest_paths(G,n1,predecessor_map(Prev1).distance_map(Dist1).weight_map(Weight));
// New property maps
property_map<ugraph_t,vertex_distance_t>::type Dist2(Dist1); // And now to the second set
property_map<ugraph_t,vertex_predecessor_t>::type Prev2(Prev1); //  But no two sets will result... 
// Run SP on the second node
// This will run fine, but I will lose the first SP set (with or without a copy constructor above)
dijkstra_shortest_paths(G,n2,predecessor_map(Prev2).distance_map(Dist2).weight_map(Weight));

结论：如果我没记错的话，property_map 可以被认为是带有迭代器的接口，因此复制 property_maps 没有任何意义。解决方案是传递一个动态构建的自定义容器。该解决方案在下面@sehe 的答案中有详细说明，我非常感谢！

注意：这仅适用于顶点容器类型为vecS。使用listS，必须“手动”逐个顶点复制。

【参考方案1】：

距离图不应该是内部属性。 前任地图也是如此。

它们不是图表的逻辑属性。它们是查询的结果。因此，它们是查询参数组合的属性，包括图形、起始节点等。

如果您想保存内部属性的值，只需以您通常会使用的任何方式保存它：

std::vector<double> saved_distances(num_vertices(G));
BGL_FORALL_VERTICES(v, G, ugraph_t)
    saved_distances.push_back(Dist1[v]);

解决方法

复制地图的解决方法：

Live On Coliru

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/properties.hpp>
#include <boost/graph/dijkstra_shortest_paths.hpp>
#include <boost/graph/iteration_macros.hpp>

using namespace boost;

using ugraph_traits = graph_traits<adjacency_list<vecS, vecS, directedS> >;
using ugraph_t = adjacency_list<
      vecS, vecS, directedS, 
      property<vertex_distance_t, double, 
        property<vertex_predecessor_t, ugraph_traits::vertex_descriptor>
      >,
      property<edge_weight_t, double>
    >;

int main() 
    ugraph_t G(10);
    ugraph_t::vertex_descriptor n1 = 0, n2 = 1, v;
    (void) n1;
    (void) n2;
    // ...

    property_map<ugraph_t, edge_weight_t>::type Weight       = get(edge_weight,G);
    property_map<ugraph_t, vertex_distance_t>::type Dist1    = get(vertex_distance,G);
    property_map<ugraph_t, vertex_predecessor_t>::type Prev1 = get(vertex_predecessor,G);

    dijkstra_shortest_paths(G, n1,
             predecessor_map(Prev1)
            .distance_map(Dist1)
            .weight_map(Weight)
        );

    std::vector<double>                      saved_distances(num_vertices(G));
    std::vector<ugraph_t::vertex_descriptor> saved_predecessors(num_vertices(G));

    BGL_FORALL_VERTICES(v, G, ugraph_t)  
        saved_distances.push_back(Dist1[v]);
        saved_predecessors.push_back(Prev1[v]);
    

    /*
     * // C++11 style
     * for(auto v : make_iterator_range(vertices(G)))
     *     saved_distances[v] = Dist1[v];
     */

    // Run SP on the second node
    dijkstra_shortest_paths(G,n2,predecessor_map(Prev1).distance_map(Dist1).weight_map(Weight));

建议

我建议将结果映射制作成单独的容器，只留下边缘权重内部：

Live On Coliru

Better Yet：重构以删除重复代码

这样就变成了

Live On Coliru

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/dijkstra_shortest_paths.hpp>

using namespace boost;

using ugraph_t = adjacency_list<vecS, vecS, directedS, no_property, property<edge_weight_t, double> >;
using Vertex   = ugraph_t::vertex_descriptor;

struct ShortestPaths 
    ShortestPaths(size_t num_vertices);
    std::vector<double> distances;
    std::vector<Vertex> predecessors;
;

ShortestPaths GetShortestPaths(ugraph_t const& G, Vertex start);

int main() 
    ugraph_t G(10);
    Vertex n1 = 0, n2 = 1;

    ShortestPaths sp1 = GetShortestPaths(G, n1);
    ShortestPaths sp2 = GetShortestPaths(G, n2);


// some other cpp file...:
ShortestPaths::ShortestPaths(size_t num_vertices)
    : distances(num_vertices), predecessors(num_vertices)
 

ShortestPaths GetShortestPaths(ugraph_t const& G, Vertex start) 
    ShortestPaths result(num_vertices(G));

    dijkstra_shortest_paths(G, start,
             predecessor_map(make_container_vertex_map(result.predecessors, G))
            .distance_map   (make_container_vertex_map(result.distances, G))
            .weight_map     (get(edge_weight, G))
        );

    return result;

请注意，不再需要复制结果。事实上，您甚至不需要保留图表来保留查询结果。

【讨论】：

用listS 替换vecS 打破了你的榜样。你能解决这个问题吗？我原来的 typedef 使用列表：typedef adjacency_list <listS,listS,undirectedS, property<vertex_index_t, size_t, property<vertex_name_t, std::string, property<vertex_distance_t, float, property<vertex_predecessor_t, ugraph_vertex_descriptor> > > >, property<edge_weight_t, float> > ugraph_t;

当然会破坏它。您的问题与listS 无关。我总是强调展示完整的、独立的代码（即使你没有）。我选择了vecS，因为它是唯一可能与所示代码一起工作的东西。在创建顶点属性映射以及调用算法函数时，您需要维护和使用显式 vertex_index_map。

A little demo 以防万一