boost::propertymap是如何在boost中实现的,以及如何更改它

how is boost::property_map implemented in boost and how to change it

本文关键字:boost 何更改 propertymap 实现      更新时间:2023-10-16

我想知道属性映射是如何在boost Graph中实现的。例如,

我有这样定义的顶点和边属性:

 //vertex property:-->
 struct NodeInfo {  int a , b , c; };   //actual bundled property
 struct NodeInfoPropertyTag {               // tag and kind  (as in boost documentation)
      typedef boost::vertex_property_tag kind;
      static  std::size_t const num;
 };
 std::size_t const NodeInfoPropertyTag::num = (std::size_t) &NodeInfoPropertyTag::num;
 //typedef the Vertex Property
 typedef boost::property <NodeInfoPropertyTag, NodeInfo>  NodeProperty;

 //Similar fashion for Edge Property --> some property for each edge of graph.
 typedef boost::property <EdgeInfoPropertyTag, EdgeInfo>  EdgeProperty;

我的图表的类型定义如下:

 typedef boost::adjacency_list <vecS, vecS, undirectedS, NodeProperty, EdgeProperty, no_property, listS>   Graph_t;

现在,当使用上面的typedef初始化图G时,我可以使用属性为顶点和边分配属性

例如:

  Graph_t  G;
  typedef graph_traits<Graph_t>::vertex_descriptor   vd_t;
  // edge_descriptor   ed_t;
  NodeInfo   ninfo1, ninfo2;   //put some values in ninfo  
  vd_t  v = add_vertex (ninfo1, G)   //add a vertex in G with property ninfo1 
  vd_t  u = add_vertex (ninfo2, G)   //add a vertex in G with property ninfo2

  EdgeInfo  einfo;   //initialize edgeinfo  for edge property
  add_edge (u, v, einfo, G )   edge (u, v) with property einfo is added in G

要访问任何顶点的节点属性,我可以使用以下两种方法中的任何一种:

 //method 1: direct method: using Tags
 // for a vertex "v" -->  get()
 NodInfo   info  =  boost::get (NodeInfoPropertyTag(), G, v)   //get v's property
 //modify  info  
 //put the modified property
  put (NodeInfoPropertyTag(), G, v, info)    // (put in G, key = v, value = info )

 //method 2 : using property maps.
 //Edge Map and Node Map  
 typedef typename boost::property_map <Graph_t, EdgeInfoPropertyTag>::type  EdgeMap;
 typedef typename boost::property_map <Graph_t, NodeInfoPropertyTag>::type  NodeMap;

 //edge e --> get
 EdgeInfo  einfo = boost::get (EdgeMap, e)
 //modify einfo
 //put 
 put (EdgeMap, e, einfo)   //put in the EdgeMap  key = e, value = einfo

现在,两种操作基本相同:即使用

  //former is translated to the latter --> 
  get(NodeInfoPropertyTag(), G, "key")   is equivalent to  get (NodeMap, "key")

我的问题是:

  1. 这些属性是如何存储在Graph对象中的
  2. 它是否存储在std::map<>之类的映射中?还是一些清单?或者一些有效的类似地图的数据结构
  3. 如果是,我如何将底层数据结构修改为std::unordered_map,甚至concurrent_hashmap或boost::vector_property_map

注:我不确定我是否可以使用vector_prop_map(在这里),但我真的很想使用它顶点id变为矢量索引,效率更高-->通过可能会导致边缘问题

我的图将包含一百万个顶点和许多边,通过这种方式在std::映射<>仍然是log(n),但我希望可移植性更改底层数据结构,以便我可以使用unordereded_map/concurrent_hashmap

我需要concurrent_hashmap(来自英特尔TBB),因为我将并行化我的算法因此希望同时访问属性映射通过线程修改。

请建议是否可以在boost图中控制和修改这些底层数据结构,以存储边和顶点属性。

这些属性是如何存储在Graph对象中的。

属性不会单独存储或类似存储。

顶点和边属性存储在图形的顶点和边中。不使用std::map或某些其他关联容器。作为"顶点属性"answers"边属性"模板参数提供给"邻接列表"的任何内容都将存储在顶点和边中,即与使用std::list<T>时相同,其中T将存储在链表的节点中(以及必要的下一个prev指针)。换句话说,邻接列表将存储包含类型为"顶点属性"的对象的顶点,以及所需的任何边列表(入和出)。

当您使用property_map(通过get/put函数)时,它只是在做一点模板元编程魔术,来创建一个只会读/写顶点或边的正确单个属性的薄包装器。从概念上讲,这是等价的:

NodeInfo info = boost::get (NodeInfoPropertyTag(), G, v);
// is conceptual equivalent to:
NodeInfo info = G[v].NodeInfoProperty;

这就是属性映射真正所做的一切,它查找顶点属性(通过给定图形对象中的顶点描述符),并获取与给定标记类型对应的顶点属性的数据成员(或子对象)。弄清楚如何为正确的属性标记获得正确的数据成员(或子对象)是一项模板元编程魔法,它可以在编译时解决(没有运行时开销)。而且,一般来说,从顶点描述符中查找顶点属性是一种恒定时间操作(例如,取消引用指针、按索引查找等)

总的来说,为特定顶点获取(读取或写入)特定属性是一个恒定的时间操作。据我所知,这适用于您使用邻接列表的模板参数所做的任何选择。

如果是这样,我如何将底层数据结构修改为std::unordered_map,甚至concurrent_hashmap或boost::vector_property_map?

可以通过OutEdgeList、VertexList和EdgeList指定顶点和边的存储方式。属性本身没有其他存储方法。在这种情况下,使用地图或哈希图并没有多大意义。

我真的很想使用它,这样顶点id就变成了向量索引

当为VertexList参数指定vecS时,相邻列表已经是这种情况。

我需要concurrent_hashmap(来自Intel TBB),因为我将并行化我的算法,因此希望并发访问将由线程修改的属性映射。

您应该考虑使用并行图库。

请建议是否可以在boost图中控制和修改这些底层数据结构,以存储边和顶点属性。

可以指定用于存储顶点和边列表的数据结构。你也可以(理论上)为它们添加新类型的容器。然而,根据我的经验,这真的很困难,因为邻接列表的实现很难让你思考,而且交换其底层容器并不像Boost网站上宣传的那样容易。