flower/include/interval.hh

   1 /*
   2   interval.hh -- part of flowerlib
   3
   4   (c)  1996--2003 Han-Wen Nienhuys
   5 */
   6
   7 #ifndef INTERVAL_HH
   8 #define INTERVAL_HH
   9
  10 #include <assert.h>
  11 #include "flower-proto.hh"
  12 #include "real.hh"
  13 #include "drul-array.hh"
  14
  15 /** a T interval.  this represents the closed interval [left,right].
  16   No invariants. T must be a totally ordered ring (with division, anyway ..)
  17   At instantiation, the function infinity () has to be defined explicitely.
  18
  19   */
  20 template<class T>
  21 struct Interval_t : public Drul_array<T> {
  22
  23   /* ************** */
  24
  25   static T infinity () ;
  26   static String T_to_string (T arg);
  27   T center () const {
  28     assert (!empty_b ());
  29     return (elem (LEFT) + elem (RIGHT)) / T (2);
  30   }
  31   void translate (T t)
  32     {
  33       elem (LEFT) += t;
  34       elem (RIGHT) += t;
  35     }
  36   void widen (T t)
  37   {
  38     elem (LEFT) -= t;
  39     elem (RIGHT) += t;
  40   }
  41
  42   /**
  43     PRE
  44     *this and h are comparable
  45     */
  46   void unite (Interval_t<T> h);
  47   void intersect (Interval_t<T> h);
  48   void add_point (T p) {
  49     elem(LEFT) = elem (LEFT) <? p;
  50     elem(RIGHT) = elem (RIGHT) >? p;
  51   }
  52   T length () const;
  53   T delta () const;
  54   void set_empty () ;
  55   void set_full ();
  56
  57   /*
  58     TODO: strip hungarian suffix.
  59    */
  60   bool empty_b () const { return elem (LEFT) > elem (RIGHT); }
  61   bool contains_b (Interval_t<T> const&) const;
  62   Interval_t () {
  63     set_empty ();
  64   }
  65   Interval_t (T m, T M) : Drul_array<T> (m,M)
  66     {
  67     }
  68   Interval_t<T> &operator -= (T r) {
  69     *this += -r;
  70     return *this;
  71   }
  72
  73   Interval_t<T> &operator += (T r) {
  74     elem (LEFT) += r;
  75     elem (RIGHT) +=r;
  76     return *this;
  77   }
  78   Interval_t<T> &operator *= (T r) {
  79     if (!empty_b ())
  80       {
  81         elem (LEFT) *= r;
  82         elem (RIGHT) *= r;
  83         if (r < T (0))
  84           swap();
  85
  86       }
  87     return *this;
  88   }
  89
  90   Real linear_combination (Real x) const {
  91     return ((1.0 - x) * Real (elem (LEFT))  + (x + 1.0) * Real (elem (RIGHT))) * 0.5;
  92   }
  93   String to_string () const;
  94
  95   bool elem_b (T r);
  96   void negate () {
  97     T r = -elem (LEFT);
  98     T l = -elem (RIGHT);
  99     elem (LEFT) = l;
 100     elem (RIGHT) =r;
 101   }
 102
 103   void swap ()
 104   {
 105     T t = elem (LEFT);
 106     elem (LEFT) = elem (RIGHT);
 107     elem (RIGHT) = t;
 108   }
 109 };
 110
 111
 112 /**
 113   inclusion ordering. Crash if not  comparable.
 114   */
 115 template<class T>
 116 int Interval__compare (const Interval_t<T>&,Interval_t<T> const&);
 117
 118 /**
 119    Inclusion ordering.  return -2 if not comparable
 120  */
 121 template<class T>
 122 int
 123 _Interval__compare (const Interval_t<T>&a,Interval_t<T> const&b);
 124
 125
 126 /*
 127   INLINE
 128  */
 129
 130 #include "compare.hh"
 131
 132 TEMPLATE_INSTANTIATE_COMPARE (Interval_t<T>&, Interval__compare, template<class T>);
 133
 134
 135 template<class T>
 136 inline Interval_t<T>
 137 intersection (Interval_t<T> a, Interval_t<T> const&b)
 138 {
 139   a.intersect (b);
 140   return a;
 141
 142 }
 143
 144 template<class T>
 145 inline
 146 Interval_t<T> operator + (T a,Interval_t<T> i)
 147 {
 148   i += a;
 149   return i;
 150 }
 151
 152 template<class T>
 153 inline
 154 Interval_t<T> operator - (Interval_t<T> i, T a)
 155 {
 156   i += -a;
 157   return i;
 158 }
 159
 160 template<class T>
 161 inline
 162 Interval_t<T> operator - (T a,Interval_t<T> i)
 163 {
 164   i.negate ();
 165   i += a;
 166   return i;
 167 }
 168
 169 template<class T>
 170 inline
 171 Interval_t<T> operator + (Interval_t<T> i,T a){
 172   return a+i;
 173 }
 174
 175 template<class T>
 176 inline
 177 Interval_t<T> operator * (T a,Interval_t<T> i)
 178 {
 179   i *= a;
 180   return i;
 181 }
 182
 183 template<class T>
 184 inline
 185 Interval_t<T> operator * (Interval_t<T> i,T a){
 186   return a*i;
 187 }
 188
 189 // again? see flower-proto.hh
 190 typedef Interval_t<Real> Interval;
 191 typedef Interval_t<int> Slice;  // weird name
 192
 193
 194 #endif // INTERVAL_HH
 195