~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/tsort.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2006-02-24 23:13:20 UTC
  • mto: (1587.1.1 integration)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1588.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20060224231320-dbaf879d3070bfd7
Replace the slow topo_sort routine with a much faster one for non trivial datasets.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# (C) 2005 Canonical
 
1
# (C) 2005, 2006 Canonical Limited.
2
2
#
3
3
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
4
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
14
14
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
15
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
16
 
17
 
import pdb
18
 
 
19
 
from bzrlib.errors import GraphCycleError
 
17
 
 
18
"""Topological sorting routines."""
 
19
 
 
20
 
 
21
import bzrlib.errors as errors
 
22
 
20
23
 
21
24
def topo_sort(graph):
22
25
    """Topological sort a graph.
30
33
 
31
34
    node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
32
35
    """
33
 
    parents = {}  # node -> list of parents
34
 
    children = {} # node -> list of children
35
 
    for node, node_parents in graph:
36
 
        assert node not in parents, \
37
 
            ('node %r repeated in graph' % node)
38
 
        parents[node] = set(node_parents)
39
 
        if node not in children:
40
 
            children[node] = set()
41
 
        for parent in node_parents:
42
 
            if parent in children:
43
 
                children[parent].add(node)
44
 
            else:
45
 
                children[parent] = set([node])
46
 
    result = []
47
 
    while parents:
48
 
        # find nodes with no parents, and take them now
49
 
        no_parents = [n for n in parents if len(parents[n]) == 0]
50
 
        no_parents.sort()
51
 
        if not no_parents:
52
 
            raise GraphCycleError(parents)
53
 
        for n in no_parents:
54
 
            result.append(n)
55
 
            for child in children[n]:
56
 
                assert n in parents[child]
57
 
                parents[child].remove(n)
58
 
            del children[n]
59
 
            del parents[n]
60
 
    return result
 
36
    return TopoSorter(graph).sorted()
 
37
 
 
38
 
 
39
class TopoSorter(object):
 
40
 
 
41
    def __init__(self, graph):
 
42
        """Topological sorting of a graph.
 
43
    
 
44
        :param graph: sequence of pairs of node_name->parent_names_list.
 
45
                      i.e. [('C', ['B']), ('B', ['A']), ('A', [])]
 
46
                      For this input the output from the sort or
 
47
                      iter_topo_order routines will be:
 
48
                      'A', 'B', 'C'
 
49
        
 
50
        node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
 
51
 
 
52
        The graph is sorted lazily: until you iterate or sort the input is
 
53
        not processed other than to create an internal representation.
 
54
 
 
55
        iteration or sortign may raise GraphCycleError if a cycle is present 
 
56
        in the graph.
 
57
        """
 
58
        # a dict of the graph.
 
59
        self._graph = dict(graph)
 
60
        ### if debugging:
 
61
        # self._original_graph = dict(graph)
 
62
        
 
63
        # this is a stack storing the depth first search into the graph.
 
64
        self._node_name_stack = []
 
65
        # at each level of 'recursion' we have to check each parent. This
 
66
        # stack stores the parents we have not yet checked for the node at the 
 
67
        # matching depth in _node_name_stack
 
68
        self._pending_parents_stack = []
 
69
        # this is a set of the completed nodes for fast checking whether a
 
70
        # parent in a node we are processing on the stack has already been
 
71
        # emitted and thus can be skipped.
 
72
        self._completed_node_names = set()
 
73
 
 
74
    def sorted(self):
 
75
        """Sort the graph and return as a list.
 
76
        
 
77
        After calling this the sorter is empty and you must create a new one.
 
78
        """
 
79
        return list(self.iter_topo_order())
 
80
 
 
81
###        Useful if fiddling with this code.
 
82
###        # cross check
 
83
###        sorted_names = list(self.iter_topo_order())
 
84
###        for index in range(len(sorted_names)):
 
85
###            rev = sorted_names[index]
 
86
###            for left_index in range(index):
 
87
###                if rev in self.original_graph[sorted_names[left_index]]:
 
88
###                    print "revision in parent list of earlier revision"
 
89
###                    import pdb;pdb.set_trace()
 
90
 
 
91
    def iter_topo_order(self):
 
92
        """Yield the nodes of a graph in a topological order.
 
93
    
 
94
        :param graph: sequence of pairs of node_name->parent_names_list.
 
95
                      i.e. [('C', ['B']), ('B', ['A']), ('A', [])]
 
96
                      For this input the following would be yielded:
 
97
                      'A', 'B', 'C'
 
98
        
 
99
        node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
 
100
 
 
101
        This may raise GraphCycleError if a cycle is present in the graph.
 
102
        
 
103
        After finishing iteration the sorter is empty and you cannot continue
 
104
        iteration.
 
105
        """
 
106
        while self._graph:
 
107
            # now pick a random node in the source graph, and transfer it to the
 
108
            # top of the depth first search stack.
 
109
            node_name, parents = self._graph.popitem()
 
110
            self._push_node(node_name, parents)
 
111
            while self._node_name_stack:
 
112
                # loop until this call completes.
 
113
                parents_to_visit = self._pending_parents_stack[-1]
 
114
                # if all parents are done, the revision is done
 
115
                if not parents_to_visit:
 
116
                    # append the revision to the topo sorted list
 
117
                    # all the nodes parents have been added to the output, now
 
118
                    # we can add it to the output.
 
119
                    yield self._pop_node()
 
120
                else:
 
121
                    while self._pending_parents_stack[-1]:
 
122
                        # recurse depth first into a single parent 
 
123
                        next_node_name = self._pending_parents_stack[-1].pop()
 
124
                        if next_node_name in self._completed_node_names:
 
125
                            # this parent was completed by a child on the
 
126
                            # call stack. skip it.
 
127
                            continue
 
128
                        # otherwise transfer it from the source graph into the
 
129
                        # top of the current depth first search stack.
 
130
                        try:
 
131
                            parents = self._graph.pop(next_node_name)
 
132
                        except KeyError:
 
133
                            # if the next node is not in the source graph it has
 
134
                            # already been popped from it and placed into the
 
135
                            # current search stack (but not completed or we would
 
136
                            # have hit the continue 4 lines up.
 
137
                            # this indicates a cycle.
 
138
                            raise errors.GraphCycleError(self._node_name_stack)
 
139
                        self._push_node(next_node_name, parents)
 
140
                        # and do not continue processing parents until this 'call' 
 
141
                        # has recursed.
 
142
                        break
 
143
 
 
144
    def _push_node(self, node_name, parents):
 
145
        """Add node_name to the pending node stack.
 
146
        
 
147
        Names in this stack will get emitted into the output as they are popped
 
148
        off the stack.
 
149
        """
 
150
 
 
151
        self._node_name_stack.append(node_name)
 
152
        self._pending_parents_stack.append(list(parents))
 
153
 
 
154
    def _pop_node(self):
 
155
        """Pop the top node off the stack 
 
156
 
 
157
        The node is appended to the sorted output.
 
158
        """
 
159
        # we are returning from the flattened call frame:
 
160
        # pop off the local variables
 
161
        node_name = self._node_name_stack.pop()
 
162
        self._pending_parents_stack.pop()
 
163
 
 
164
        self._completed_node_names.add(node_name)
 
165
        return node_name