trunk/src/superx.c

/***************************************
 $Header: /home/amb/CVS/routino/src/superx.c,v 1.19 2009-07-04 17:58:06 amb Exp $

 Super-Segment data type functions.

 Part of the Routino routing software.
 ******************/ /******************
 This file Copyright 2008,2009 Andrew M. Bishop

 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 (at your option) any later version.

 This program is distributed in the hope that it will be useful,
 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 GNU Affero General Public License for more details.

 You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 ***************************************/


#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#include "results.h"
#include "nodesx.h"
#include "segmentsx.h"
#include "waysx.h"
#include "superx.h"


/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  Select the super-segments from the list of segments.

  NodesX *nodesx The nodes.

  SegmentsX *segmentsx The segments.

  WaysX *waysx The ways.
  ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/

void ChooseSuperNodes(NodesX *nodesx,SegmentsX *segmentsx,WaysX *waysx)
{
 index_t i;
 int     segcount=0,difference=0,nnodes=0;
 node_t  node=0;
 WayX   *wayx1;

 assert(segmentsx->ndata);      /* Must have ndata filled in */

 /* Find super-nodes */

 node=segmentsx->ndata[0]->node1;
 wayx1=FindWayX(waysx,segmentsx->ndata[0]->way);

 for(i=0;i<segmentsx->number;i++)
   {
    WayX *wayx2=FindWayX(waysx,segmentsx->ndata[i]->way);

    if(segmentsx->ndata[i]->node1!=node)
      {
       /* Store the node if there is a difference in the ways that could affect routing.
          Store the node if it is not a dead-end and if it isn't just the middle of a way. */

       if(difference || segcount>2)
         {
          NodeX **nodex=FindNodeX(nodesx,node);

          (*nodex)->super++;

          nnodes++;
         }

       segcount=1;
       difference=0;

       node=segmentsx->ndata[i]->node1;
       wayx1=wayx2;
      }
    else                        /* Same starting node */
      {
       if(WaysCompare(wayx2->way,wayx1->way))
          difference=1;

       segcount+=1;
      }

    if(!((i+1)%10000))
      {
       printf("\rFinding Super-Nodes: Segments=%d Super-Nodes=%d",i+1,nnodes);
       fflush(stdout);
      }
   }

 printf("\rFound Super-Nodes: Segments=%d Super-Nodes=%d  \n",segmentsx->number,nnodes);
 fflush(stdout);
}


/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  Create the super-segments.

  SegmentsX *CreateSuperSegments Creates the super segments.

  NodesX *nodesx The nodes.

  SegmentsX *segmentsx The segments.

  WaysX *waysx The ways.

  int iteration The current super-node / super-segment iteration number.
  ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/

SegmentsX *CreateSuperSegments(NodesX *nodesx,SegmentsX *segmentsx,WaysX *waysx,int iteration)
{
 index_t i;
 SegmentsX *supersegmentsx;
 int ss;

 assert(nodesx->idata);         /* Must have idata filled in */

 supersegmentsx=NewSegmentList();

 /* Create super-segments for each super-node. */

 for(i=0;i<nodesx->number;i++)
   {
    if(nodesx->idata[i]->super>iteration)
      {
       SegmentX **segmentx,**first;

       segmentx=first=FindFirstSegmentX(segmentsx,nodesx->idata[i]->id);

       while(segmentx)
         {
          WayX *wayx=FindWayX(waysx,(*segmentx)->way);

          /* Check that this type of way hasn't already been routed */

          if(segmentx!=first)
            {
             SegmentX **othersegmentx=first;

             while(othersegmentx && othersegmentx!=segmentx)
               {
                WayX *otherwayx=FindWayX(waysx,(*othersegmentx)->way);

                if(!WaysCompare(otherwayx->way,wayx->way))
                  {
                   wayx=NULL;
                   break;
                  }

                othersegmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,othersegmentx);
               }
            }

          /* Route the way and store the super-segments. */

          if(wayx)
            {
             Results *results=FindRoutesWay(nodesx,segmentsx,waysx,nodesx->idata[i]->id,wayx->way,iteration);
             Result *result=FirstResult(results);

             while(result)
               {
                NodeX **nodex=FindNodeX(nodesx,result->node);
                WayX   *wayx =FindWayX (waysx ,(*segmentx)->way);

                if(result->node!=nodesx->idata[i]->id && (*nodex)->super>iteration)
                  {
                   if(wayx->way->type&Way_OneWay)
                     {
                      AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,nodesx->idata[i]->id,result->node,DISTANCE((distance_t)result->score)|ONEWAY_1TO2);

                      AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,result->node,nodesx->idata[i]->id,DISTANCE((distance_t)result->score)|ONEWAY_2TO1);

                      ss+=2;
                     }
                   else
                     {
                      AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,result->node,nodesx->idata[i]->id,DISTANCE((distance_t)result->score));

                      ss++;
                     }
                  }

                result=NextResult(results,result);
               }

             FreeResultsList(results);
            }

          segmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,segmentx);
         }
      }

    if(!((i+1)%10000))
      {
       printf("\rCreating Super-Segments: Nodes=%d Super-Segments=%d",i+1,ss);
       fflush(stdout);
      }
   }

 printf("\rCreated Super-Segments: Nodes=%d Super-Segments=%d \n",nodesx->number,ss);
 fflush(stdout);

 return(supersegmentsx);
}


/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  Merge the super-segments into the segments.

  SegmentsX* segmentsx The set of segments to process.

  SegmentsX* supersegmentsx The set of super-segments to merge.
  ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/

void MergeSuperSegments(SegmentsX* segmentsx,SegmentsX* supersegmentsx)
{
 index_t i,j;
 int m=0,a=0;

 assert(segmentsx->sorted);      /* Must be sorted */
 assert(segmentsx->ndata);       /* Must have ndata filled in */
 assert(supersegmentsx->sorted); /* Must be sorted */
 assert(supersegmentsx->ndata);  /* Must have ndata filled in */

 for(i=0,j=0;i<segmentsx->number;i++)
   {
    while(j<supersegmentsx->number)
      {
       if(segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
          segmentsx->ndata[i]->node2==supersegmentsx->ndata[j]->node2 &&
          segmentsx->ndata[i]->distance==supersegmentsx->ndata[j]->distance)
         {
          segmentsx->ndata[i]->distance|=SEGMENT_SUPER; /* mark as super-segment */
          m++;
          j++;
          break;
         }
       else if((segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
                segmentsx->ndata[i]->node2==supersegmentsx->ndata[j]->node2) ||
               (segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
                segmentsx->ndata[i]->node2>supersegmentsx->ndata[j]->node2) ||
               (segmentsx->ndata[i]->node1>supersegmentsx->ndata[j]->node1))
         {
          supersegmentsx->ndata[j]->distance|=SEGMENT_SUPER; /* mark as super-segment */
          AppendSegment(segmentsx,supersegmentsx->ndata[j]->way,supersegmentsx->ndata[j]->node1,supersegmentsx->ndata[j]->node2,supersegmentsx->ndata[j]->distance);
          a++;
          j++;
         }
       else
          break;
      }

    segmentsx->ndata[i]->distance|=SEGMENT_NORMAL; /* mark as normal segment */

    if(!((i+1)%10000))
      {
       printf("\rMerging: Segments=%d Super-Segments=%d Merged=%d Added=%d",i+1,j,m,a);
       fflush(stdout);
      }
   }

 printf("\rMerged: Segments=%d Super-Segments=%d Merged=%d Added=%d \n",segmentsx->number,supersegmentsx->number,m,a);
 fflush(stdout);
}


/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  Find all routes from a specified node to any node in the specified list that follows a certain type of way.

  Results *FindRoutesWay Returns a set of results.

  NodesX *nodesx The set of nodes to use.

  SegmentsX *segmentsx The set of segments to use.

  WaysX *waysx The set of ways to use.

  node_t start The start node.

  Way *match The way that the route must match.

  int iteration The current super-node / super-segment iteration number.
  ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/

Results *FindRoutesWay(NodesX *nodesx,SegmentsX *segmentsx,WaysX *waysx,node_t start,Way *match,int iteration)
{
 Results *results;
 index_t node1,node2;
 Result *result1,*result2;
 NodeX **nodex;
 SegmentX **segmentx;
 WayX *wayx;

 /* Insert the first node into the queue */

 results=NewResultsList(8);

 result1=InsertResult(results,start);

 ZeroResult(result1);

 insert_in_queue(result1);

 /* Loop across all nodes in the queue */

 while((result1=pop_from_queue()))
   {
    node1=result1->node;

    segmentx=FindFirstSegmentX(segmentsx,node1);

    while(segmentx)
      {
       distance_t cumulative_distance;

       if((*segmentx)->distance&ONEWAY_2TO1)
          goto endloop;

       node2=(*segmentx)->node2;

       if(result1->prev==node2)
          goto endloop;

       wayx=FindWayX(waysx,(*segmentx)->way);

       if(WaysCompare(wayx->way,match))
          goto endloop;

       cumulative_distance=(distance_t)result1->score+DISTANCE((*segmentx)->distance);

       result2=FindResult(results,node2);

       if(!result2)                         /* New end node */
         {
          result2=InsertResult(results,node2);
          result2->prev=node1;
          result2->next=NO_NODE;
          result2->score=cumulative_distance;
          result2->sortby=cumulative_distance;

          nodex=FindNodeX(nodesx,node2);

          if((*nodex)->super<=iteration)
             insert_in_queue(result2);
         }
       else if(cumulative_distance<result2->score)
         {
          result2->prev=node1;
          result2->score=cumulative_distance;
          result2->sortby=cumulative_distance;

          nodex=FindNodeX(nodesx,node2);

          if((*nodex)->super<=iteration)
             insert_in_queue(result2);
         }

      endloop:

       segmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,segmentx);
      }
   }

 return(results);
}
1	amb	110	/***************************************
2	amb	216	$Header: /home/amb/CVS/routino/src/superx.c,v 1.19 2009-07-04 17:58:06 amb Exp $
3	amb	110
4			Super-Segment data type functions.
5	amb	151
6			Part of the Routino routing software.
7	amb	110	****************/ /****************
8	amb	151	This file Copyright 2008,2009 Andrew M. Bishop
9	amb	110
10	amb	151	This program is free software: you can redistribute it and/or modify
11			it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
12			the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
13			(at your option) any later version.
14
15			This program is distributed in the hope that it will be useful,
16			but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17			MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
18			GNU Affero General Public License for more details.
19
20			You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
21			along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
22	amb	110	***************************************/
23
24
25			#include <assert.h>
26			#include <stdlib.h>
27			#include <stdio.h>
28
29			#include "results.h"
30			#include "nodesx.h"
31			#include "segmentsx.h"
32			#include "waysx.h"
33			#include "superx.h"
34
35
36			/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
37			Select the super-segments from the list of segments.
38
39			NodesX *nodesx The nodes.
40
41			SegmentsX *segmentsx The segments.
42
43			WaysX *waysx The ways.
44			++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
45
46	amb	214	void ChooseSuperNodes(NodesX nodesx,SegmentsX segmentsx,WaysX *waysx)
47	amb	110	{
48	amb	214	index_t i;
49			int segcount=0,difference=0,nnodes=0;
50			node_t node=0;
51			WayX *wayx1;
52	amb	110
53	amb	213	assert(segmentsx->ndata); /* Must have ndata filled in */
54
55	amb	110	/* Find super-nodes */
56
57	amb	206	node=segmentsx->ndata[0]->node1;
58			wayx1=FindWayX(waysx,segmentsx->ndata[0]->way);
59	amb	110
60			for(i=0;i<segmentsx->number;i++)
61			{
62	amb	209	WayX *wayx2=FindWayX(waysx,segmentsx->ndata[i]->way);
63	amb	110
64	amb	209	if(segmentsx->ndata[i]->node1!=node)
65	amb	110	{
66			/* Store the node if there is a difference in the ways that could affect routing.
67			Store the node if it is not a dead-end and if it isn't just the middle of a way. */
68
69			if(difference \|\| segcount>2)
70			{
71	amb	212	NodeX **nodex=FindNodeX(nodesx,node);
72	amb	110
73	amb	212	(*nodex)->super++;
74	amb	110
75			nnodes++;
76			}
77
78			segcount=1;
79			difference=0;
80
81	amb	209	node=segmentsx->ndata[i]->node1;
82	amb	204	wayx1=wayx2;
83	amb	110	}
84			else /* Same starting node */
85			{
86	amb	204	if(WaysCompare(wayx2->way,wayx1->way))
87	amb	110	difference=1;
88
89			segcount+=1;
90			}
91
92			if(!((i+1)%10000))
93			{
94			printf("\rFinding Super-Nodes: Segments=%d Super-Nodes=%d",i+1,nnodes);
95			fflush(stdout);
96			}
97			}
98
99			printf("\rFound Super-Nodes: Segments=%d Super-Nodes=%d \n",segmentsx->number,nnodes);
100			fflush(stdout);
101			}
102
103
104			/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
105			Create the super-segments.
106
107			SegmentsX *CreateSuperSegments Creates the super segments.
108
109			NodesX *nodesx The nodes.
110
111			SegmentsX *segmentsx The segments.
112
113			WaysX *waysx The ways.
114
115			int iteration The current super-node / super-segment iteration number.
116			++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
117
118			SegmentsX CreateSuperSegments(NodesX nodesx,SegmentsX segmentsx,WaysX waysx,int iteration)
119			{
120	amb	214	index_t i;
121	amb	110	SegmentsX *supersegmentsx;
122	amb	216	int ss;
123	amb	110
124	amb	213	assert(nodesx->idata); /* Must have idata filled in */
125
126	amb	110	supersegmentsx=NewSegmentList();
127
128			/* Create super-segments for each super-node. */
129
130			for(i=0;i<nodesx->number;i++)
131			{
132	amb	212	if(nodesx->idata[i]->super>iteration)
133	amb	110	{
134			SegmentX segmentx,first;
135
136	amb	212	segmentx=first=FindFirstSegmentX(segmentsx,nodesx->idata[i]->id);
137	amb	110
138			while(segmentx)
139			{
140	amb	204	WayX wayx=FindWayX(waysx,(segmentx)->way);
141	amb	110
142			/* Check that this type of way hasn't already been routed */
143
144			if(segmentx!=first)
145			{
146			SegmentX **othersegmentx=first;
147
148			while(othersegmentx && othersegmentx!=segmentx)
149			{
150	amb	204	WayX otherwayx=FindWayX(waysx,(othersegmentx)->way);
151	amb	110
152	amb	204	if(!WaysCompare(otherwayx->way,wayx->way))
153	amb	110	{
154	amb	204	wayx=NULL;
155	amb	110	break;
156			}
157
158			othersegmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,othersegmentx);
159			}
160			}
161
162			/* Route the way and store the super-segments. */
163
164	amb	204	if(wayx)
165	amb	110	{
166	amb	212	Results *results=FindRoutesWay(nodesx,segmentsx,waysx,nodesx->idata[i]->id,wayx->way,iteration);
167	amb	110	Result *result=FirstResult(results);
168
169			while(result)
170			{
171	amb	212	NodeX **nodex=FindNodeX(nodesx,result->node);
172			WayX wayx =FindWayX (waysx ,(segmentx)->way);
173	amb	110
174	amb	212	if(result->node!=nodesx->idata[i]->id && (*nodex)->super>iteration)
175	amb	110	{
176	amb	203	if(wayx->way->type&Way_OneWay)
177	amb	110	{
178	amb	212	AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,nodesx->idata[i]->id,result->node,DISTANCE((distance_t)result->score)\|ONEWAY_1TO2);
179	amb	110
180	amb	212	AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,result->node,nodesx->idata[i]->id,DISTANCE((distance_t)result->score)\|ONEWAY_2TO1);
181	amb	216
182			ss+=2;
183	amb	110	}
184	amb	172	else
185	amb	216	{
186	amb	212	AppendSegment(supersegmentsx,wayx->id,result->node,nodesx->idata[i]->id,DISTANCE((distance_t)result->score));
187	amb	216
188			ss++;
189			}
190	amb	110	}
191
192			result=NextResult(results,result);
193			}
194
195			FreeResultsList(results);
196			}
197
198			segmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,segmentx);
199			}
200			}
201
202			if(!((i+1)%10000))
203			{
204	amb	216	printf("\rCreating Super-Segments: Nodes=%d Super-Segments=%d",i+1,ss);
205	amb	110	fflush(stdout);
206			}
207			}
208
209	amb	216	printf("\rCreated Super-Segments: Nodes=%d Super-Segments=%d \n",nodesx->number,ss);
210	amb	110	fflush(stdout);
211
212			return(supersegmentsx);
213			}
214
215
216			/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
217			Merge the super-segments into the segments.
218
219			SegmentsX* segmentsx The set of segments to process.
220
221			SegmentsX* supersegmentsx The set of super-segments to merge.
222			++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
223
224			void MergeSuperSegments(SegmentsX* segmentsx,SegmentsX* supersegmentsx)
225			{
226	amb	216	index_t i,j;
227			int m=0,a=0;
228	amb	110
229			assert(segmentsx->sorted); /* Must be sorted */
230	amb	213	assert(segmentsx->ndata); /* Must have ndata filled in */
231	amb	110	assert(supersegmentsx->sorted); /* Must be sorted */
232	amb	213	assert(supersegmentsx->ndata); /* Must have ndata filled in */
233	amb	110
234	amb	216	for(i=0,j=0;i<segmentsx->number;i++)
235	amb	110	{
236			while(j<supersegmentsx->number)
237			{
238	amb	206	if(segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
239			segmentsx->ndata[i]->node2==supersegmentsx->ndata[j]->node2 &&
240	amb	209	segmentsx->ndata[i]->distance==supersegmentsx->ndata[j]->distance)
241	amb	110	{
242	amb	209	segmentsx->ndata[i]->distance\|=SEGMENT_SUPER; /* mark as super-segment */
243	amb	216	m++;
244	amb	110	j++;
245			break;
246			}
247	amb	216	else if((segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
248			segmentsx->ndata[i]->node2==supersegmentsx->ndata[j]->node2) \|\|
249			(segmentsx->ndata[i]->node1==supersegmentsx->ndata[j]->node1 &&
250			segmentsx->ndata[i]->node2>supersegmentsx->ndata[j]->node2) \|\|
251			(segmentsx->ndata[i]->node1>supersegmentsx->ndata[j]->node1))
252	amb	110	{
253	amb	209	supersegmentsx->ndata[j]->distance\|=SEGMENT_SUPER; /* mark as super-segment */
254	amb	216	AppendSegment(segmentsx,supersegmentsx->ndata[j]->way,supersegmentsx->ndata[j]->node1,supersegmentsx->ndata[j]->node2,supersegmentsx->ndata[j]->distance);
255			a++;
256			j++;
257	amb	110	}
258			else
259			break;
260			}
261
262	amb	209	segmentsx->ndata[i]->distance\|=SEGMENT_NORMAL; /* mark as normal segment */
263	amb	208
264	amb	110	if(!((i+1)%10000))
265			{
266	amb	216	printf("\rMerging: Segments=%d Super-Segments=%d Merged=%d Added=%d",i+1,j,m,a);
267	amb	110	fflush(stdout);
268			}
269			}
270
271	amb	216	printf("\rMerged: Segments=%d Super-Segments=%d Merged=%d Added=%d \n",segmentsx->number,supersegmentsx->number,m,a);
272	amb	110	fflush(stdout);
273			}
274
275
276			/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
277			Find all routes from a specified node to any node in the specified list that follows a certain type of way.
278
279			Results *FindRoutesWay Returns a set of results.
280
281			NodesX *nodesx The set of nodes to use.
282
283			SegmentsX *segmentsx The set of segments to use.
284
285			WaysX *waysx The set of ways to use.
286
287			node_t start The start node.
288
289	amb	203	Way *match The way that the route must match.
290	amb	110
291			int iteration The current super-node / super-segment iteration number.
292			++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
293
294	amb	203	Results FindRoutesWay(NodesX nodesx,SegmentsX segmentsx,WaysX waysx,node_t start,Way *match,int iteration)
295	amb	110	{
296			Results *results;
297			index_t node1,node2;
298			Result result1,result2;
299	amb	212	NodeX **nodex;
300	amb	110	SegmentX **segmentx;
301	amb	204	WayX *wayx;
302	amb	110
303			/* Insert the first node into the queue */
304
305			results=NewResultsList(8);
306
307			result1=InsertResult(results,start);
308
309	amb	166	ZeroResult(result1);
310	amb	110
311			insert_in_queue(result1);
312
313			/* Loop across all nodes in the queue */
314
315			while((result1=pop_from_queue()))
316			{
317			node1=result1->node;
318
319			segmentx=FindFirstSegmentX(segmentsx,node1);
320
321			while(segmentx)
322			{
323	amb	113	distance_t cumulative_distance;
324
325	amb	209	if((*segmentx)->distance&ONEWAY_2TO1)
326	amb	110	goto endloop;
327
328			node2=(*segmentx)->node2;
329
330	amb	113	if(result1->prev==node2)
331	amb	110	goto endloop;
332
333	amb	204	wayx=FindWayX(waysx,(*segmentx)->way);
334	amb	110
335	amb	204	if(WaysCompare(wayx->way,match))
336	amb	110	goto endloop;
337
338	amb	209	cumulative_distance=(distance_t)result1->score+DISTANCE((*segmentx)->distance);
339	amb	110
340			result2=FindResult(results,node2);
341
342			if(!result2) /* New end node */
343			{
344			result2=InsertResult(results,node2);
345	amb	113	result2->prev=node1;
346	amb	176	result2->next=NO_NODE;
347	amb	172	result2->score=cumulative_distance;
348	amb	166	result2->sortby=cumulative_distance;
349	amb	110
350			nodex=FindNodeX(nodesx,node2);
351
352	amb	212	if((*nodex)->super<=iteration)
353	amb	110	insert_in_queue(result2);
354			}
355	amb	172	else if(cumulative_distance<result2->score)
356	amb	110	{
357	amb	166	result2->prev=node1;
358	amb	172	result2->score=cumulative_distance;
359	amb	166	result2->sortby=cumulative_distance;
360	amb	110
361	amb	166	nodex=FindNodeX(nodesx,node2);
362	amb	110
363	amb	212	if((*nodex)->super<=iteration)
364	amb	166	insert_in_queue(result2);
365	amb	110	}
366
367			endloop:
368
369			segmentx=FindNextSegmentX(segmentsx,segmentx);
370			}
371			}
372
373			return(results);
374			}