add isl_union_map_plain_is_injective
authorSven Verdoolaege <skimo@kotnet.org>
Wed, 4 May 2011 13:50:47 +0000 (15:50 +0200)
committerSven Verdoolaege <skimo@kotnet.org>
Thu, 5 May 2011 14:35:02 +0000 (16:35 +0200)
Signed-off-by: Sven Verdoolaege <skimo@kotnet.org>
doc/user.pod
include/isl/map.h
include/isl/union_map.h
isl_map.c
isl_test.c
isl_union_map.c

index 92c5716..c2ddb14 100644 (file)
@@ -1185,8 +1185,12 @@ is already known to be empty.
 
 =item * Injectivity
 
+       int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
        int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
-       int isl_union_map_is_injective(__isl_keep isl_union_map *umap);
+       int isl_union_map_plain_is_injective(
+               __isl_keep isl_union_map *umap);
+       int isl_union_map_is_injective(
+               __isl_keep isl_union_map *umap);
 
 =item * Bijectivity
 
index 0343d98..bcb4d57 100644 (file)
@@ -374,6 +374,7 @@ int isl_map_is_subset(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2);
 int isl_map_is_strict_subset(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2);
 int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2);
 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
+int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
 int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map);
index 129cee0..0478c57 100644 (file)
@@ -87,6 +87,7 @@ __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(__isl_take isl_union_set *uset)
 
 int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
 int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
+int isl_union_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_union_map *umap);
 int isl_union_map_is_injective(__isl_keep isl_union_map *umap);
 int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
 
index b6c29af..a3e5973 100644 (file)
--- a/isl_map.c
+++ b/isl_map.c
@@ -7821,6 +7821,20 @@ int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
        return in;
 }
 
+/* Check if the given map is obviously injective.
+ */
+int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
+{
+       int in;
+
+       map = isl_map_copy(map);
+       map = isl_map_reverse(map);
+       in = isl_map_plain_is_single_valued(map);
+       isl_map_free(map);
+
+       return in;
+}
+
 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
 {
        int sv;
index 0558d08..55a50d5 100644 (file)
@@ -2131,6 +2131,57 @@ int test_schedule(isl_ctx *ctx)
        return test_special_schedule(ctx);
 }
 
+int test_plain_injective(isl_ctx *ctx, const char *str, int injective)
+{
+       isl_union_map *umap;
+       int test;
+
+       umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
+       test = isl_union_map_plain_is_injective(umap);
+       isl_union_map_free(umap);
+       if (test < 0)
+               return -1;
+       if (test == injective)
+               return 0;
+       if (injective)
+               isl_die(ctx, isl_error_unknown,
+                       "map not detected as injective", return -1);
+       else
+               isl_die(ctx, isl_error_unknown,
+                       "map detected as injective", return -1);
+}
+
+int test_injective(isl_ctx *ctx)
+{
+       const char *str;
+
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[i,j] -> A[0]; T[i,j] -> B[1]}", 0))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> B[0]}", 1))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[1]}", 1))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[0]}", 0))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i,0]; T[i] -> A[i,1]}", 1))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i]; T[i] -> A[i]}", 0))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]}", 1))
+               return -1;
+       if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[1,0]}", 1))
+               return -1;
+
+       str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[1,0]}";
+       if (test_plain_injective(ctx, str, 1))
+               return -1;
+       str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[0,0]}";
+       if (test_plain_injective(ctx, str, 0))
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
 int main()
 {
        struct isl_ctx *ctx;
@@ -2139,6 +2190,8 @@ int main()
        assert(srcdir);
 
        ctx = isl_ctx_alloc();
+       if (test_injective(ctx) < 0)
+               goto error;
        if (test_schedule(ctx) < 0)
                goto error;
        test_factorize(ctx);
index f8d48bb..7da5141 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2010      INRIA Saclay
+ * Copyright 2010-2011 INRIA Saclay
  *
  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
  *
@@ -1541,6 +1541,44 @@ static int union_map_forall(__isl_keep isl_union_map *umap,
        return data.res;
 }
 
+struct isl_forall_user_data {
+       int res;
+       int (*fn)(__isl_keep isl_map *map, void *user);
+       void *user;
+};
+
+static int forall_user_entry(void **entry, void *user)
+{
+       struct isl_forall_user_data *data = user;
+       isl_map *map = *entry;
+
+       data->res = data->fn(map, data->user);
+       if (data->res < 0)
+               return -1;
+
+       if (!data->res)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+/* Check if fn(map, user) returns true for all maps "map" in umap.
+ */
+static int union_map_forall_user(__isl_keep isl_union_map *umap,
+       int (*fn)(__isl_keep isl_map *map, void *user), void *user)
+{
+       struct isl_forall_user_data data = { 1, fn, user };
+
+       if (!umap)
+               return -1;
+
+       if (isl_hash_table_foreach(umap->dim->ctx, &umap->table,
+                                  &forall_user_entry, &data) < 0 && data.res)
+               return -1;
+
+       return data.res;
+}
+
 int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap)
 {
        return union_map_forall(umap, &isl_map_is_empty);
@@ -1614,6 +1652,232 @@ int isl_union_map_is_injective(__isl_keep isl_union_map *umap)
        return in;
 }
 
+/* Represents a map that has a fixed value (v) for one of its
+ * range dimensions.
+ * The map in this structure is not reference counted, so it
+ * is only valid while the isl_union_map from which it was
+ * obtained is still alive.
+ */
+struct isl_fixed_map {
+       isl_int v;
+       isl_map *map;
+};
+
+static struct isl_fixed_map *alloc_isl_fixed_map_array(isl_ctx *ctx,
+       int n)
+{
+       int i;
+       struct isl_fixed_map *v;
+
+       v = isl_calloc_array(ctx, struct isl_fixed_map, n);
+       if (!v)
+               return NULL;
+       for (i = 0; i < n; ++i)
+               isl_int_init(v[i].v);
+       return v;
+}
+
+static void free_isl_fixed_map_array(struct isl_fixed_map *v, int n)
+{
+       int i;
+
+       if (!v)
+               return;
+       for (i = 0; i < n; ++i)
+               isl_int_clear(v[i].v);
+       free(v);
+}
+
+/* Compare the "v" field of two isl_fixed_map structs.
+ */
+static int qsort_fixed_map_cmp(const void *p1, const void *p2)
+{
+       const struct isl_fixed_map *e1 = (const struct isl_fixed_map *) p1;
+       const struct isl_fixed_map *e2 = (const struct isl_fixed_map *) p2;
+
+       return isl_int_cmp(e1->v, e2->v);
+}
+
+/* Internal data structure used while checking whether all maps
+ * in a union_map have a fixed value for a given output dimension.
+ * v is the list of maps, with the fixed value for the dimension
+ * n is the number of maps considered so far
+ * pos is the output dimension under investigation
+ */
+struct isl_fixed_dim_data {
+       struct isl_fixed_map *v;
+       int n;
+       int pos;
+};
+
+static int fixed_at_pos(__isl_keep isl_map *map, void *user)
+{
+       struct isl_fixed_dim_data *data = user;
+
+       data->v[data->n].map = map;
+       return isl_map_plain_is_fixed(map, isl_dim_out, data->pos,
+                                     &data->v[data->n++].v);
+}
+
+static int plain_injective_on_range(__isl_take isl_union_map *umap,
+       int first, int n_range);
+
+/* Given a list of the maps, with their fixed values at output dimension "pos",
+ * check whether the ranges of the maps form an obvious partition.
+ *
+ * We first sort the maps according to their fixed values.
+ * If all maps have a different value, then we know the ranges form
+ * a partition.
+ * Otherwise, we collect the maps with the same fixed value and
+ * check whether each such collection is obviously injective
+ * based on later dimensions.
+ */
+static int separates(struct isl_fixed_map *v, int n,
+       __isl_take isl_dim *dim, int pos, int n_range)
+{
+       int i;
+
+       if (!v)
+               goto error;
+
+       qsort(v, n, sizeof(*v), &qsort_fixed_map_cmp);
+
+       for (i = 0; i + 1 < n; ++i) {
+               int j, k;
+               isl_union_map *part;
+               int injective;
+
+               for (j = i + 1; j < n; ++j)
+                       if (isl_int_ne(v[i].v, v[j].v))
+                               break;
+
+               if (j == i + 1)
+                       continue;
+
+               part = isl_union_map_alloc(isl_dim_copy(dim), j - i);
+               for (k = i; k < j; ++k)
+                       part = isl_union_map_add_map(part,
+                                                    isl_map_copy(v[k].map));
+
+               injective = plain_injective_on_range(part, pos + 1, n_range);
+               if (injective < 0)
+                       goto error;
+               if (!injective)
+                       break;
+
+               i = j - 1;
+       }
+
+       isl_dim_free(dim);
+       free_isl_fixed_map_array(v, n);
+       return i + 1 >= n;
+error:
+       isl_dim_free(dim);
+       free_isl_fixed_map_array(v, n);
+       return -1;
+}
+
+/* Check whether the maps in umap have obviously distinct ranges.
+ * In particular, check for an output dimension in the range
+ * [first,n_range) for which all maps have a fixed value
+ * and then check if these values, possibly along with fixed values
+ * at later dimensions, entail distinct ranges.
+ */
+static int plain_injective_on_range(__isl_take isl_union_map *umap,
+       int first, int n_range)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       int n;
+       struct isl_fixed_dim_data data = { NULL };
+
+       ctx = isl_union_map_get_ctx(umap);
+
+       if (!umap)
+               goto error;
+
+       n = isl_union_map_n_map(umap);
+       if (n <= 1) {
+               isl_union_map_free(umap);
+               return 1;
+       }
+
+       if (first >= n_range) {
+               isl_union_map_free(umap);
+               return 0;
+       }
+
+       data.v = alloc_isl_fixed_map_array(ctx, n);
+       if (!data.v)
+               goto error;
+
+       for (data.pos = first; data.pos < n_range; ++data.pos) {
+               int fixed;
+               int injective;
+               isl_dim *dim;
+
+               data.n = 0;
+               fixed = union_map_forall_user(umap, &fixed_at_pos, &data);
+               if (fixed < 0)
+                       goto error;
+               if (!fixed)
+                       continue;
+               dim = isl_union_map_get_dim(umap);
+               injective = separates(data.v, n, dim, data.pos, n_range);
+               isl_union_map_free(umap);
+               return injective;
+       }
+
+       free_isl_fixed_map_array(data.v, n);
+       isl_union_map_free(umap);
+
+       return 0;
+error:
+       free_isl_fixed_map_array(data.v, n);
+       isl_union_map_free(umap);
+       return -1;
+}
+
+/* Check whether the maps in umap that map to subsets of "ran"
+ * have obviously distinct ranges.
+ */
+static int plain_injective_on_range_wrap(__isl_keep isl_set *ran, void *user)
+{
+       isl_union_map *umap = user;
+
+       umap = isl_union_map_copy(umap);
+       umap = isl_union_map_intersect_range(umap,
+                       isl_union_set_from_set(isl_set_copy(ran)));
+       return plain_injective_on_range(umap, 0, isl_set_dim(ran, isl_dim_set));
+}
+
+/* Check if the given union_map is obviously injective.
+ *
+ * In particular, we first check if all individual maps are obviously
+ * injective and then check if all the ranges of these maps are
+ * obviously disjoint.
+ */
+int isl_union_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_union_map *umap)
+{
+       int in;
+       isl_union_map *univ;
+       isl_union_set *ran;
+
+       in = union_map_forall(umap, &isl_map_plain_is_injective);
+       if (in < 0)
+               return -1;
+       if (!in)
+               return 0;
+
+       univ = isl_union_map_universe(isl_union_map_copy(umap));
+       ran = isl_union_map_range(univ);
+
+       in = union_map_forall_user(ran, &plain_injective_on_range_wrap, umap);
+
+       isl_union_set_free(ran);
+
+       return in;
+}
+
 int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap)
 {
        int sv;