~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/tsort.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2009-08-25 21:09:17 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4650.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20090825210917-dq2i8k6n4z63pneh
Support shelve and unshelve on windows - bug 305006.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
12
12
#
13
13
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
14
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 
15
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16
16
 
17
17
 
18
18
"""Topological sorting routines."""
19
19
 
20
20
 
21
 
from bzrlib import errors
22
 
import bzrlib.revision as _mod_revision
 
21
from bzrlib import (
 
22
    errors,
 
23
    graph as _mod_graph,
 
24
    revision as _mod_revision,
 
25
    )
23
26
 
24
27
 
25
28
__all__ = ["topo_sort", "TopoSorter", "merge_sort", "MergeSorter"]
30
33
 
31
34
    graph -- sequence of pairs of node->parents_list.
32
35
 
33
 
    The result is a list of node names, such that all parents come before
34
 
    their children.
 
36
    The result is a list of node names, such that all parents come before their
 
37
    children.
35
38
 
36
39
    node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
 
40
 
 
41
    This function has the same purpose as the TopoSorter class, but uses a
 
42
    different algorithm to sort the graph. That means that while both return a
 
43
    list with parents before their child nodes, the exact ordering can be
 
44
    different.
 
45
 
 
46
    topo_sort is faster when the whole list is needed, while when iterating
 
47
    over a part of the list, TopoSorter.iter_topo_order should be used.
37
48
    """
38
 
    return TopoSorter(graph).sorted()
 
49
    kg = _mod_graph.KnownGraph(dict(graph))
 
50
    return kg.topo_sort()
39
51
 
40
52
 
41
53
class TopoSorter(object):
42
54
 
43
55
    def __init__(self, graph):
44
56
        """Topological sorting of a graph.
45
 
    
 
57
 
46
58
        :param graph: sequence of pairs of node_name->parent_names_list.
47
59
                      i.e. [('C', ['B']), ('B', ['A']), ('A', [])]
48
60
                      For this input the output from the sort or
49
61
                      iter_topo_order routines will be:
50
62
                      'A', 'B', 'C'
51
 
        
 
63
 
52
64
        node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
53
65
 
54
66
        If you have a graph like [('a', ['b']), ('a', ['c'])] this will only use
57
69
        The graph is sorted lazily: until you iterate or sort the input is
58
70
        not processed other than to create an internal representation.
59
71
 
60
 
        iteration or sorting may raise GraphCycleError if a cycle is present 
 
72
        iteration or sorting may raise GraphCycleError if a cycle is present
61
73
        in the graph.
62
74
        """
63
 
        # a dict of the graph.
 
75
        # store a dict of the graph.
64
76
        self._graph = dict(graph)
65
 
        self._visitable = set(self._graph)
66
 
        ### if debugging:
67
 
        # self._original_graph = dict(graph)
68
 
        
69
 
        # this is a stack storing the depth first search into the graph.
70
 
        self._node_name_stack = []
71
 
        # at each level of 'recursion' we have to check each parent. This
72
 
        # stack stores the parents we have not yet checked for the node at the 
73
 
        # matching depth in _node_name_stack
74
 
        self._pending_parents_stack = []
75
 
        # this is a set of the completed nodes for fast checking whether a
76
 
        # parent in a node we are processing on the stack has already been
77
 
        # emitted and thus can be skipped.
78
 
        self._completed_node_names = set()
79
77
 
80
78
    def sorted(self):
81
79
        """Sort the graph and return as a list.
82
 
        
 
80
 
83
81
        After calling this the sorter is empty and you must create a new one.
84
82
        """
85
83
        return list(self.iter_topo_order())
96
94
 
97
95
    def iter_topo_order(self):
98
96
        """Yield the nodes of the graph in a topological order.
99
 
        
 
97
 
100
98
        After finishing iteration the sorter is empty and you cannot continue
101
99
        iteration.
102
100
        """
103
 
        while self._graph:
 
101
        graph = self._graph
 
102
        visitable = set(graph)
 
103
 
 
104
        # this is a stack storing the depth first search into the graph.
 
105
        pending_node_stack = []
 
106
        # at each level of 'recursion' we have to check each parent. This
 
107
        # stack stores the parents we have not yet checked for the node at the
 
108
        # matching depth in pending_node_stack
 
109
        pending_parents_stack = []
 
110
 
 
111
        # this is a set of the completed nodes for fast checking whether a
 
112
        # parent in a node we are processing on the stack has already been
 
113
        # emitted and thus can be skipped.
 
114
        completed_node_names = set()
 
115
 
 
116
        while graph:
104
117
            # now pick a random node in the source graph, and transfer it to the
105
 
            # top of the depth first search stack.
106
 
            node_name, parents = self._graph.popitem()
107
 
            self._push_node(node_name, parents)
108
 
            while self._node_name_stack:
109
 
                # loop until this call completes.
110
 
                parents_to_visit = self._pending_parents_stack[-1]
111
 
                # if all parents are done, the revision is done
 
118
            # top of the depth first search stack of pending nodes.
 
119
            node_name, parents = graph.popitem()
 
120
            pending_node_stack.append(node_name)
 
121
            pending_parents_stack.append(list(parents))
 
122
 
 
123
            # loop until pending_node_stack is empty
 
124
            while pending_node_stack:
 
125
                parents_to_visit = pending_parents_stack[-1]
 
126
                # if there are no parents left, the revision is done
112
127
                if not parents_to_visit:
113
128
                    # append the revision to the topo sorted list
114
 
                    # all the nodes parents have been added to the output, now
115
 
                    # we can add it to the output.
116
 
                    yield self._pop_node()
 
129
                    # all the nodes parents have been added to the output,
 
130
                    # now we can add it to the output.
 
131
                    popped_node = pending_node_stack.pop()
 
132
                    pending_parents_stack.pop()
 
133
                    completed_node_names.add(popped_node)
 
134
                    yield popped_node
117
135
                else:
118
 
                    while self._pending_parents_stack[-1]:
119
 
                        # recurse depth first into a single parent 
120
 
                        next_node_name = self._pending_parents_stack[-1].pop()
121
 
                        if next_node_name in self._completed_node_names:
122
 
                            # this parent was completed by a child on the
123
 
                            # call stack. skip it.
124
 
                            continue
125
 
                        if next_node_name not in self._visitable:
126
 
                            continue
127
 
                        # otherwise transfer it from the source graph into the
128
 
                        # top of the current depth first search stack.
129
 
                        try:
130
 
                            parents = self._graph.pop(next_node_name)
131
 
                        except KeyError:
132
 
                            # if the next node is not in the source graph it has
133
 
                            # already been popped from it and placed into the
134
 
                            # current search stack (but not completed or we would
135
 
                            # have hit the continue 4 lines up.
136
 
                            # this indicates a cycle.
137
 
                            raise errors.GraphCycleError(self._node_name_stack)
138
 
                        self._push_node(next_node_name, parents)
139
 
                        # and do not continue processing parents until this 'call' 
140
 
                        # has recursed.
141
 
                        break
142
 
 
143
 
    def _push_node(self, node_name, parents):
144
 
        """Add node_name to the pending node stack.
145
 
        
146
 
        Names in this stack will get emitted into the output as they are popped
147
 
        off the stack.
148
 
        """
149
 
        self._node_name_stack.append(node_name)
150
 
        self._pending_parents_stack.append(list(parents))
151
 
 
152
 
    def _pop_node(self):
153
 
        """Pop the top node off the stack 
154
 
 
155
 
        The node is appended to the sorted output.
156
 
        """
157
 
        # we are returning from the flattened call frame:
158
 
        # pop off the local variables
159
 
        node_name = self._node_name_stack.pop()
160
 
        self._pending_parents_stack.pop()
161
 
 
162
 
        self._completed_node_names.add(node_name)
163
 
        return node_name
 
136
                    # recurse depth first into a single parent
 
137
                    next_node_name = parents_to_visit.pop()
 
138
 
 
139
                    if next_node_name in completed_node_names:
 
140
                        # parent was already completed by a child, skip it.
 
141
                        continue
 
142
                    if next_node_name not in visitable:
 
143
                        # parent is not a node in the original graph, skip it.
 
144
                        continue
 
145
 
 
146
                    # transfer it along with its parents from the source graph
 
147
                    # into the top of the current depth first search stack.
 
148
                    try:
 
149
                        parents = graph.pop(next_node_name)
 
150
                    except KeyError:
 
151
                        # if the next node is not in the source graph it has
 
152
                        # already been popped from it and placed into the
 
153
                        # current search stack (but not completed or we would
 
154
                        # have hit the continue 6 lines up).  this indicates a
 
155
                        # cycle.
 
156
                        raise errors.GraphCycleError(pending_node_stack)
 
157
                    pending_node_stack.append(next_node_name)
 
158
                    pending_parents_stack.append(list(parents))
164
159
 
165
160
 
166
161
def merge_sort(graph, branch_tip, mainline_revisions=None, generate_revno=False):
167
162
    """Topological sort a graph which groups merges.
168
163
 
169
164
    :param graph: sequence of pairs of node->parents_list.
170
 
    :param branch_tip: the tip of the branch to graph. Revisions not 
 
165
    :param branch_tip: the tip of the branch to graph. Revisions not
171
166
                       reachable from branch_tip are not included in the
172
167
                       output.
173
168
    :param mainline_revisions: If not None this forces a mainline to be
209
204
    def __init__(self, graph, branch_tip, mainline_revisions=None,
210
205
        generate_revno=False):
211
206
        """Merge-aware topological sorting of a graph.
212
 
    
 
207
 
213
208
        :param graph: sequence of pairs of node_name->parent_names_list.
214
209
                      i.e. [('C', ['B']), ('B', ['A']), ('A', [])]
215
210
                      For this input the output from the sort or
216
211
                      iter_topo_order routines will be:
217
212
                      'A', 'B', 'C'
218
 
        :param branch_tip: the tip of the branch to graph. Revisions not 
 
213
        :param branch_tip: the tip of the branch to graph. Revisions not
219
214
                       reachable from branch_tip are not included in the
220
215
                       output.
221
216
        :param mainline_revisions: If not None this forces a mainline to be
233
228
        The result is a list sorted so that all parents come before
234
229
        their children. Each element of the list is a tuple containing:
235
230
        (sequence_number, node_name, merge_depth, end_of_merge)
236
 
         * sequence_number: The sequence of this row in the output. Useful for 
 
231
         * sequence_number: The sequence of this row in the output. Useful for
237
232
           GUIs.
238
233
         * node_name: The node name: opaque text to the merge routine.
239
234
         * merge_depth: How many levels of merging deep this node has been
250
245
             second commit in the trunk'.
251
246
         * end_of_merge: When True the next node is part of a different merge.
252
247
 
253
 
        
 
248
 
254
249
        node identifiers can be any hashable object, and are typically strings.
255
250
 
256
251
        If you have a graph like [('a', ['b']), ('a', ['c'])] this will only use
259
254
        The graph is sorted lazily: until you iterate or sort the input is
260
255
        not processed other than to create an internal representation.
261
256
 
262
 
        iteration or sorting may raise GraphCycleError if a cycle is present 
 
257
        iteration or sorting may raise GraphCycleError if a cycle is present
263
258
        in the graph.
264
259
 
265
260
        Background information on the design:
284
279
              E  1   [F]
285
280
              F 0
286
281
              C is the end of a cluster due to rule 1.
287
 
              D is not the end of a cluster from rule 1, but is from rule 2: E 
 
282
              D is not the end of a cluster from rule 1, but is from rule 2: E
288
283
                is not its left most ancestor
289
284
              E is the end of a cluster due to rule 1
290
285
              F might be but we need more data.
291
 
              
 
286
 
292
287
        we show connecting lines to a parent when:
293
288
         - The parent is the start of a merge within this cluster.
294
 
           That is, the merge was not done to the mainline before this cluster 
 
289
           That is, the merge was not done to the mainline before this cluster
295
290
           was merged to the mainline.
296
291
           This can be detected thus:
297
 
            * The parent has a higher merge depth and is the next revision in 
 
292
            * The parent has a higher merge depth and is the next revision in
298
293
              the list.
299
 
          
 
294
 
300
295
          The next revision in the list constraint is needed for this case:
301
 
          A 0   [D, B]   
302
 
          B  1  [C, F]   # we do not want to show a line to F which is depth 2 
 
296
          A 0   [D, B]
 
297
          B  1  [C, F]   # we do not want to show a line to F which is depth 2
303
298
                           but not a merge
304
 
          C  1  [H]      # note that this is a long line to show back to the 
 
299
          C  1  [H]      # note that this is a long line to show back to the
305
300
                           ancestor - see the end of merge rules.
306
301
          D 0   [G, E]
307
302
          E  1  [G, F]
342
337
        else:
343
338
            self._mainline_revisions = list(mainline_revisions)
344
339
            self._stop_revision = self._mainline_revisions[0]
345
 
        # skip the first revision, its what we reach and its parents are 
 
340
        # skip the first revision, its what we reach and its parents are
346
341
        # therefore irrelevant
347
342
        for index, revision in enumerate(self._mainline_revisions[1:]):
348
343
            # NB: index 0 means self._mainline_revisions[1]
378
373
                            for revision in self._graph)
379
374
        # Each mainline revision counts how many child branches have spawned from it.
380
375
        self._revno_to_branch_count = {}
381
 
        
 
376
 
382
377
        # this is a stack storing the depth first search into the graph.
383
378
        self._node_name_stack = []
384
379
        # at each level of recursion we need the merge depth this node is at:
385
380
        self._node_merge_depth_stack = []
386
381
        # at each level of 'recursion' we have to check each parent. This
387
 
        # stack stores the parents we have not yet checked for the node at the 
 
382
        # stack stores the parents we have not yet checked for the node at the
388
383
        # matching depth in _node_name_stack
389
384
        self._pending_parents_stack = []
390
385
        # When we first look at a node we assign it a seqence number from its
402
397
        # D 0  [F, E]
403
398
        # E  1 [F]
404
399
        # F 0
405
 
        # the scheduling order is: F, E, D, C, B, A 
 
400
        # the scheduling order is: F, E, D, C, B, A
406
401
        # that is - 'left subtree, right subtree, node'
407
402
        # which would mean that when we schedule A we can emit the entire tree.
408
403
        self._scheduled_nodes = []
409
 
        # This records for each node when we have processed its left most 
 
404
        # This records for each node when we have processed its left most
410
405
        # unmerged subtree. After this subtree is scheduled, all other subtrees
411
406
        # have their merge depth increased by one from this nodes merge depth.
412
407
        # it contains tuples - name, merge_depth
414
409
 
415
410
        # seed the search with the tip of the branch
416
411
        if (branch_tip is not None and
417
 
            branch_tip != _mod_revision.NULL_REVISION):
 
412
            branch_tip != _mod_revision.NULL_REVISION and
 
413
            branch_tip != (_mod_revision.NULL_REVISION,)):
418
414
            parents = self._graph.pop(branch_tip)
419
415
            self._push_node(branch_tip, 0, parents)
420
416
 
421
417
    def sorted(self):
422
418
        """Sort the graph and return as a list.
423
 
        
 
419
 
424
420
        After calling this the sorter is empty and you must create a new one.
425
421
        """
426
422
        return list(self.iter_topo_order())
427
423
 
428
424
    def iter_topo_order(self):
429
425
        """Yield the nodes of the graph in a topological order.
430
 
        
 
426
 
431
427
        After finishing iteration the sorter is empty and you cannot continue
432
428
        iteration.
433
429
        """
545
541
                    if not left_subtree_pushed_stack[-1]:
546
542
                        # recurse depth first into the primary parent
547
543
                        next_node_name = pending_parents_stack[-1].pop(0)
 
544
                        is_left_subtree = True
 
545
                        left_subtree_pushed_stack[-1] = True
548
546
                    else:
549
547
                        # place any merges in right-to-left order for scheduling
550
548
                        # which gives us left-to-right order after we reverse
551
 
                        # the scheduled queue. XXX: This has the effect of 
 
549
                        # the scheduled queue. XXX: This has the effect of
552
550
                        # allocating common-new revisions to the right-most
553
 
                        # subtree rather than the left most, which will 
 
551
                        # subtree rather than the left most, which will
554
552
                        # display nicely (you get smaller trees at the top
555
553
                        # of the combined merge).
556
554
                        next_node_name = pending_parents_stack[-1].pop()
 
555
                        is_left_subtree = False
557
556
                    if next_node_name in completed_node_names:
558
557
                        # this parent was completed by a child on the
559
558
                        # call stack. skip it.
568
567
                        # current search stack (but not completed or we would
569
568
                        # have hit the continue 4 lines up.
570
569
                        # this indicates a cycle.
571
 
                        raise errors.GraphCycleError(node_name_stack)
 
570
                        if next_node_name in self._original_graph:
 
571
                            raise errors.GraphCycleError(node_name_stack)
 
572
                        else:
 
573
                            # This is just a ghost parent, ignore it
 
574
                            continue
572
575
                    next_merge_depth = 0
573
 
                    if left_subtree_pushed_stack[-1]:
 
576
                    if is_left_subtree:
574
577
                        # a new child branch from name_stack[-1]
 
578
                        next_merge_depth = 0
 
579
                    else:
575
580
                        next_merge_depth = 1
576
 
                    else:
577
 
                        next_merge_depth = 0
578
 
                        left_subtree_pushed_stack[-1] = True
579
581
                    next_merge_depth = (
580
582
                        node_merge_depth_stack[-1] + next_merge_depth)
581
583
                    push_node(
582
584
                        next_node_name,
583
585
                        next_merge_depth,
584
586
                        parents)
585
 
                    # and do not continue processing parents until this 'call' 
 
587
                    # and do not continue processing parents until this 'call'
586
588
                    # has recursed.
587
589
                    break
588
590
 
617
619
 
618
620
    def _push_node(self, node_name, merge_depth, parents):
619
621
        """Add node_name to the pending node stack.
620
 
        
 
622
 
621
623
        Names in this stack will get emitted into the output as they are popped
622
624
        off the stack.
623
625
        """
639
641
        self._first_child_stack.append(first_child)
640
642
 
641
643
    def _pop_node(self):
642
 
        """Pop the top node off the stack 
 
644
        """Pop the top node off the stack
643
645
 
644
646
        The node is appended to the sorted output.
645
647
        """
671
673
        else:
672
674
            # no parents, use the root sequence
673
675
            root_count = self._revno_to_branch_count.get(0, 0)
 
676
            root_count = self._revno_to_branch_count.get(0, -1)
 
677
            root_count += 1
674
678
            if root_count:
675
679
                revno = (0, root_count, 1)
676
680
            else:
677
681
                revno = (1,)
678
 
            root_count += 1
679
682
            self._revno_to_branch_count[0] = root_count
680
683
 
681
684
        # store the revno for this node for future reference