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This commit is contained in:
Ashik K
parent
fb5be62c6f
commit
3308c5d8be
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@ -1,2 +1,7 @@
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# oddcycle_shannon_capacity
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Code for the shannon capacity of odd cycles paper http://dl.acm.org/citation.cfm?id=3100779
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paper is also available at https://arxiv.org/abs/1504.01472
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The code is written by the authors of the paper and is uploaded to GitGub for archival
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and for any refernce use by other researchers.
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@ -0,0 +1,93 @@
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#include "rep.h"
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#include<cstring>
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#define MAXC 22450
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int is_conj(int e1[5], int e2[5]) {
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for (int i1 = 0; i1<18; i1++) {
|
||||
for(int i2 = 0; i2<18; i2++) {
|
||||
for (int i3 = 0; i3<18; i3++) {
|
||||
for(int i4 = 0; i4<18; i4++) {
|
||||
for(int j1 = 0; j1<24; j1++) {
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||||
int g[5];
|
||||
g[0] = i1, g[1] = i2, g[2] = i3, g[3] = i4, g[4] = j1;
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||||
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int ge1[5];
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perform_groupop(g, e1, ge1);
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||||
int ginv[5];
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inverse(g, ginv);
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int ge1ginv[5];
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||||
perform_groupop(ge1, ginv, ge1ginv);
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if(is_same(ge1ginv, e2)) {
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return 1;
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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return 0;
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}
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int main(int argc, char *argv[]) {
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if(argc<2) {
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printf("usage: %s <filename>\n", argv[0]);
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exit(-1);
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}
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FILE *infile = fopen(argv[1], "r");
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int inputs[MAXC][6];
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int rqinputs[MAXC][5];
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char line[128];
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int linenum = 0;
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init_rep();
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while ( fgets ( line, sizeof line, infile ) != NULL ) /* read a line */
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{
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linenum++;
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char delims[] = ", ";
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char *pc = NULL;
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pc = strtok(line, delims);
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int incount = 0;
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while(pc != NULL) {
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int el = atoi(pc);
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inputs[linenum-1][incount] = el;
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incount++;
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pc = strtok( NULL, delims );
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}
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if(incount!=6) {
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printf("ERROR in input file, incount= %d\n",
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incount);
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exit(-1);
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}
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for(int ii = 0; ii<5; ii++) {
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||||
rqinputs[linenum-1][ii] = inputs[linenum-1][ii];
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}
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//inputs contain the generator of the cyclic group that we need
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}
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int alreadyconj[MAXC];
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for(int i=0; i<MAXC; i++) {
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alreadyconj[i] = 0;
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}
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||||
for(int i=0; i<linenum; i++) {
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printf("i=%d\n", i); fflush(stdout);
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if(!alreadyconj[i]) {
|
||||
for(int j=i+1; j<linenum; j++) {
|
||||
printf("j = %d\n", j);
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||||
// int retvals[5];
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||||
if(!alreadyconj[j]) {
|
||||
if(is_conj(rqinputs[i], rqinputs[j])) {
|
||||
alreadyconj[i] = 1;
|
||||
alreadyconj[j] = 1;
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}
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}
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||||
}
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char ofname[128];
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snprintf(ofname, sizeof(ofname), "%s-op.out", argv[1]);
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||||
FILE *of = fopen(ofname, "a+");
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||||
fprintf(of, "%d, %d, %d, %d, %d\n", rqinputs[i][0], rqinputs[i][1], rqinputs[i][2], rqinputs[i][3], rqinputs[i][4]);
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||||
fclose(of);
|
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}
|
||||
}
|
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}
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@ -0,0 +1,65 @@
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#include "rep.h"
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int main(void) {
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init_rep();
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//test the inverse function
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for(int i1 = 0; i1<18; i1++) {
|
||||
for(int i2 = 0; i2<18; i2++) {
|
||||
for(int i3 = 0; i3<18; i3++) {
|
||||
for(int i4 = 0; i4<18; i4++) {
|
||||
for(int j1 = 0; j1<24; j1++) {
|
||||
//find the cyclic subgroup generated by this element
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||||
int el[5];
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||||
int elpow[5];
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||||
el[0] = i1; el[1] = i2; el[2] = i3; el[3] = i4; el[4] = j1;
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||||
int invt[5];
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inverse(el, invt);
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||||
int idt[5];
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||||
perform_groupop(el, invt, idt);
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||||
int realid[5] = {0, 0, 0, 0, 0};
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||||
if(!is_same(idt, realid)) {
|
||||
printf("element is "); print_groupelem(el);
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||||
printf(" invt is "); print_groupelem(invt);
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||||
print_groupelem(idt);
|
||||
printf("ERROR in inv %d, %d, %d, %d, %d\n", i1, i2, i3, i4, j1);
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||||
exit(-1);
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}
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}
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}
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}
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}
|
||||
}
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||||
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||||
exit(0);
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||||
for(int i1 = 0; i1<18; i1++) {
|
||||
for(int i2 = 0; i2<18; i2++) {
|
||||
for(int i3 = 0; i3<18; i3++) {
|
||||
for(int i4 = 0; i4<18; i4++) {
|
||||
for(int j1 = 0; j1<24; j1++) {
|
||||
//find the cyclic subgroup generated by this element
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||||
int el[5];
|
||||
int elpow[5];
|
||||
el[0] = i1; el[1] = i2; el[2] = i3; el[3] = i4; el[4] = j1;
|
||||
elpow[0] = i1; elpow[1] = i2; elpow[2] = i3; elpow[3] = i4; elpow[4] = j1;
|
||||
int cycsz = 0;
|
||||
do {
|
||||
perform_groupop(el, elpow, elpow);
|
||||
cycsz++;
|
||||
}while(!is_same(el, elpow));
|
||||
printf("i1 = %2d, i2 = %2d, i3 = %2d, i4 = %2d, j1 = %2d, cycsz = %4d\r", i1, i2, i3, i4, j1, cycsz);
|
||||
char ofilename[32];
|
||||
snprintf(ofilename, sizeof(ofilename), "out-%07d.dat", cycsz);
|
||||
fflush(stdout);
|
||||
FILE *of = fopen(ofilename, "a+");
|
||||
fprintf(of, "%d, %d, %d, %d, %d, %d\n", i1, i2, i3, i4, j1, cycsz);
|
||||
fclose(of);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
exit(0);
|
||||
}
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@ -0,0 +1,148 @@
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#include "rep.h"
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//every groupelem is an array of 5 inetegers.
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||||
//first 4 elements stand for each axis positions,
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||||
//last element stands for axis rotations
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||||
int is_valid_groupelem(int candidate[5]) {
|
||||
for (int i=0; i<4; i++) {
|
||||
if(candidate[i]>18 || candidate[i]<0) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(candidate[4] >24 || candidate[4]<0) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
return 1;
|
||||
}
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||||
void print_groupelem(int el[5]) {
|
||||
for(int i=0; i<5; i++) {
|
||||
printf("(%d)", el[i]);
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
}
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||||
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||||
// the following fn maps n\in{0.. fact(n)-1} to a permutation of {0..n-1}
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void itoperm(int p, int arr[4]) {
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||||
int pt = p;
|
||||
int filled[4] = {0,0,0,0};
|
||||
arr[0] = pt%4;
|
||||
filled[arr[0]] = 1;
|
||||
pt = floor(pt/4);
|
||||
for(int i=1; i<4; i++) {
|
||||
int pp1 = pt%(4-i);
|
||||
pt = floor(pt/(4-i));
|
||||
int j = 0, k = 0;
|
||||
while(k<pp1 || filled[j]==1) {
|
||||
if(filled[j]==0) {
|
||||
k++;
|
||||
}
|
||||
j++;
|
||||
}
|
||||
arr[i] = j;
|
||||
filled[arr[i]] = 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
int PERMARRAY[4][4][4][4];
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||||
void init_PERMARRAY() {
|
||||
for (int i1 = 0; i1<4; i1++) {
|
||||
for(int i2=0; i2<4; i2++) {
|
||||
for(int i3=0; i3<4; i3++) {
|
||||
for(int i4=0; i4<4; i4++) {
|
||||
PERMARRAY[i1][i2][i3][i4] = -1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
for(int i=0; i<24; i++) {
|
||||
int pa[4];
|
||||
itoperm(i, pa);
|
||||
PERMARRAY[pa[0]][pa[1]][pa[2]][pa[3]] = i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// combination of two permutation/ groupop in permutation group
|
||||
int perm_prod(int p1, int p2) {
|
||||
int pa1[4], pa2[4];
|
||||
itoperm(p1, pa1);
|
||||
itoperm(p2, pa2);
|
||||
int ra[4];
|
||||
for(int i=0; i<4; i++) {
|
||||
ra[i] = pa2[pa1[i]];
|
||||
}
|
||||
return PERMARRAY[ra[0]][ra[1]][ra[2]][ra[3]];
|
||||
}
|
||||
|
||||
int is_same(int el1[5], int el2[5]) {
|
||||
for(int i=0; i<5; i++) {
|
||||
if(el1[i]!=el2[i]) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 1;
|
||||
}
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|
||||
//define the group op in our torus group
|
||||
void perform_groupop(int el1[5], int el2[5], int result[5]) {
|
||||
if(!is_valid_groupelem(el1) || !is_valid_groupelem(el2)) {
|
||||
printf("CRITICAL ERROR at %s:%d\n", __FILE__, __LINE__);
|
||||
exit(-1);
|
||||
}
|
||||
//now define the group operation
|
||||
for(int i=0; i<4; i++) {
|
||||
int resor = 0;
|
||||
if((el1[i]<9 && el2[i]<9) || (el1[i]>8 && el2[i]>8)) {
|
||||
resor = 0;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
resor = 1;
|
||||
}
|
||||
//orientation of res[i] is now determined.
|
||||
int val1 = el1[i]%9;
|
||||
int val2 = el2[i]%9;
|
||||
int resval = (val1+val2)%9;
|
||||
result[i] = (9*resor)+resval;
|
||||
}
|
||||
result[4] = perm_prod(el1[4], el2[4]);
|
||||
if(!is_valid_groupelem(result)) {
|
||||
printf("CRITICAL ERROR at %S:%d\n", __FILE__, __LINE__);
|
||||
exit(-1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int PERMINV_TABLE[24];
|
||||
//store inverses of permutation group elems in a table
|
||||
void init_PERMINV_TABLE() {
|
||||
for(int i=0; i<24; i++) {
|
||||
for(int j=0; j<24; j++) {
|
||||
if(perm_prod(i, j)==0) {
|
||||
PERMINV_TABLE[i] = j;
|
||||
// PERMINV_TABLE[j] = i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
//inverse of an element in the torus group
|
||||
void inverse(int el[5], int res[5]) {
|
||||
for(int i=0; i<4; i++) {
|
||||
int elor = 0;
|
||||
if(el[i]>8) {
|
||||
elor = 1;
|
||||
}
|
||||
res[i] = (9*elor) + (9-(el[i])%9)%9;
|
||||
}
|
||||
res[4] = PERMINV_TABLE[el[4]];
|
||||
}
|
||||
|
||||
int fact(int n) {
|
||||
if(n==1) return 1;
|
||||
else return n*fact(n-1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void init_rep() {
|
||||
init_PERMARRAY();
|
||||
init_PERMINV_TABLE();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,17 @@
|
|||
#include<iostream>
|
||||
#include<cstdio>
|
||||
#include<cstdlib>
|
||||
#include<cmath>
|
||||
|
||||
int is_valid_groupelem(int candidate[5]);
|
||||
void print_groupelem(int el[5]);
|
||||
|
||||
void init_PERMARRAY();
|
||||
int perm_prod(int p1, int p2) ;
|
||||
int is_same(int el1[5], int el2[5]);
|
||||
void perform_groupop(int el1[5], int el2[5], int result[5]);
|
||||
|
||||
void init_PERMINV_TABLE();
|
||||
void inverse(int el[5], int res[5]);
|
||||
int fact(int n);
|
||||
void init_rep();
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,315 @@
|
|||
/* tabu3.c tabu search program for clique finding
|
||||
by Patric Ostergard, 15.05.2014 */
|
||||
|
||||
/* make -f makefile3 */
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <time.h>
|
||||
#include "cliquer.h"
|
||||
char infilename[128], outfilename[128];
|
||||
#define MAXN 7000 /* order of graph */
|
||||
|
||||
int debug_level = 0;
|
||||
|
||||
extern long int lrand48();
|
||||
|
||||
int gr[MAXN][MAXN]; /* distance matrix */
|
||||
int wt[MAXN]; /* orbit size */
|
||||
int a60=0;
|
||||
|
||||
int d(int a,int b)
|
||||
{
|
||||
int c,e,i;
|
||||
|
||||
c = a^b;
|
||||
e = 0;
|
||||
for(i=0;i<16;i++)
|
||||
if(((c>>i)&1)==1)
|
||||
e++;
|
||||
return e;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int err_message(int i)
|
||||
{
|
||||
printf("Usage: tabu d1 d2 threshold sim rounds seed (error %d)\n",i);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(argc,argv)
|
||||
int argc;
|
||||
char *argv[];
|
||||
/* arguments: d1 d2 lambda sim rd tabu seed */
|
||||
{
|
||||
int n,k,m,total;
|
||||
int ii[MAXN],jj[MAXN],nr,posit,sim,rd,rct=0;
|
||||
int tabu[MAXN],pp,npos;
|
||||
int absval,count,count2,p,size,temp,temp2;
|
||||
int timeout;
|
||||
|
||||
int i,j,k2,tabo,seed;
|
||||
int weight,weight2,ok,ant,ant2,mx,gsize;
|
||||
int gtab[MAXN],htab[MAXN],value[MAXN],v2[MAXN];
|
||||
int d1,d2,d3;
|
||||
int high,threshold;
|
||||
int max=0;
|
||||
graph_t *g;
|
||||
set_t st;
|
||||
|
||||
/* no timer */
|
||||
clique_default_options->time_function = NULL;
|
||||
|
||||
if(argc<8)
|
||||
err_message(10);
|
||||
if((d1 = atoi(argv[1]))==0)
|
||||
err_message(1);
|
||||
if((d2 = atoi(argv[2]))==0)
|
||||
err_message(2);
|
||||
if((threshold = atoi(argv[3]))==0)
|
||||
err_message(3);
|
||||
if((sim = atoi(argv[4]))==0)
|
||||
err_message(4);
|
||||
if((rd = atoi(argv[5]))==0)
|
||||
err_message(5);
|
||||
seed = atoi(argv[6]);
|
||||
strncpy(infilename, argv[7], sizeof(infilename));
|
||||
if(argc>8) debug_level = atoi(argv[8]);
|
||||
|
||||
/* INIT graph (now: testing)*/
|
||||
int pidx;
|
||||
for(pidx = 0; pidx<8; pidx++) {
|
||||
printf("%s ", argv[pidx]);
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
#if 0
|
||||
n = 2048;
|
||||
for(i=0;i<n;i++) {
|
||||
wt[i] = 1;
|
||||
for(j=0;j<n;j++) {
|
||||
gr[i][j] = d(i,j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
FILE *infile = fopen(infilename, "r");
|
||||
if(fscanf(infile, "%d",&n)==EOF)
|
||||
err_message(6); /* second integer not used (EOF instead) */
|
||||
if(n==0) {
|
||||
printf("0 rows in matrix. exiting\n"); exit(0);
|
||||
}
|
||||
for(i=0;i<n;i++) {
|
||||
if(fscanf(infile, "%d",&wt[i])==EOF)
|
||||
err_message(7);
|
||||
for(j=0;j<n;j++)
|
||||
if(fscanf(infile, "%d",&gr[i][j])==EOF)
|
||||
err_message(8);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* INITIALIZE */
|
||||
|
||||
again: /* start of outer loop */
|
||||
|
||||
weight = 0;
|
||||
srand48(time(0)%100000 + seed++);
|
||||
/* random vertices until n guesses does not go right */
|
||||
ant = 0;
|
||||
for(i=0;;i++) {
|
||||
temp = 0;
|
||||
anyo: if(temp>n) break;
|
||||
value[i] = lrand48()%n;
|
||||
for(j=0;j<i;j++)
|
||||
if(gr[value[i]][value[j]]<d1) {
|
||||
temp++;
|
||||
goto anyo;
|
||||
}
|
||||
weight += wt[value[i]];
|
||||
ant++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
i = 0;
|
||||
|
||||
/* complete clique in a greedy manner */
|
||||
|
||||
do {
|
||||
ok = -1;
|
||||
for(j=0;j<ant;j++)
|
||||
if(gr[value[j]][i]<d1) {
|
||||
ok = 0;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if(ok) {
|
||||
value[ant++] = i;
|
||||
weight += wt[i];
|
||||
}
|
||||
i++;
|
||||
} while(i<n);
|
||||
if(debug_level > 0) {
|
||||
printf("Initial weight/size: %d/%d\n",weight,ant);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int ct = 0;
|
||||
timeout = 1;
|
||||
for(;;) {
|
||||
/* if(timeout%5==0)
|
||||
printf("T: %d\n",timeout); */
|
||||
if(timeout>1000) { /* now we are stuck, RESTART */
|
||||
count2 = 0;
|
||||
if(weight>max)
|
||||
max = weight;
|
||||
goto again;
|
||||
}
|
||||
high = -1;
|
||||
nr = 0;
|
||||
if(ct<100) { /* different nbrhood in the beginning, ct rounds */
|
||||
d3 = d1;
|
||||
ct++;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
d3 = d2;
|
||||
for(;;) {
|
||||
i = (lrand48()%ant); /* remove vertex */
|
||||
/* if(tabu[i]) continue; */
|
||||
/* find vertices (indices) that are close to the removed one */
|
||||
for(j=0;j<ant;j++)
|
||||
htab[j] = 0;
|
||||
ant2 = 0;
|
||||
weight2 = 0;
|
||||
for(j=0;j<ant;j++) {
|
||||
if(gr[value[i]][value[j]]>d3) continue; /* order matters! */
|
||||
htab[j] = -1;
|
||||
ant2++;
|
||||
weight2 += wt[value[j]];
|
||||
}
|
||||
/* printf("%d %d\n",ant2,weight2); for testing */
|
||||
/* run clique search */
|
||||
gsize = 0;
|
||||
for(j=0;j<n;j++) {
|
||||
/* if(j==value[i]) continue; */ /* don't include the specified vertex */
|
||||
ok = -1;
|
||||
for(k=0;k<ant;k++) {
|
||||
if(htab[k]) continue;
|
||||
if(gr[j][value[k]]<d1) {
|
||||
ok = 0;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) {
|
||||
gtab[gsize++] = j;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(gsize==0) continue;
|
||||
g = graph_new(gsize);
|
||||
for(j=0;j<gsize;j++) {
|
||||
g->weights[j] = wt[gtab[j]];
|
||||
for(k=j+1;k<gsize;k++)
|
||||
if(gr[gtab[j]][gtab[k]]>=d1)
|
||||
GRAPH_ADD_EDGE(g,j,k);
|
||||
}
|
||||
mx = clique_max_weight(g,clique_default_options);
|
||||
graph_free(g);
|
||||
total = mx-weight2;
|
||||
if(total > high) {
|
||||
nr = 1;
|
||||
ii[0] = i;
|
||||
jj[0] = mx;
|
||||
high = total;
|
||||
}
|
||||
else if(total==high) {
|
||||
ii[nr] = i;
|
||||
jj[nr++] = mx;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
posit = (lrand48()%nr);
|
||||
|
||||
/* MAKE CHANGE */
|
||||
|
||||
for(j=0;j<ant;j++)
|
||||
htab[j] = 0;
|
||||
ant2 = 0;
|
||||
weight2 = 0;
|
||||
temp = 0;
|
||||
for(j=0;j<ant;j++) {
|
||||
if(gr[value[ii[posit]]][value[j]]>d3) { /* order matters */
|
||||
v2[temp++] = value[j]; /* save */
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
htab[j] = -1;
|
||||
ant2++;
|
||||
weight2 += wt[value[j]];
|
||||
}
|
||||
/* run clique search */
|
||||
gsize = 0;
|
||||
for(j=0;j<n;j++) {
|
||||
if(high==0&&j==value[ii[posit]]) continue; /* don't include specified vertex */
|
||||
ok = -1;
|
||||
for(k=0;k<ant;k++) {
|
||||
if(htab[k]) continue;
|
||||
if(gr[j][value[k]]<d1) {
|
||||
ok = 0;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) {
|
||||
gtab[gsize++] = j;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(gsize==0) {
|
||||
timeout++;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
g = graph_new(gsize);
|
||||
for(j=0;j<gsize;j++) {
|
||||
g->weights[j] = wt[gtab[j]];
|
||||
for(k=j+1;k<gsize;k++)
|
||||
if(gr[gtab[j]][gtab[k]]>=d1)
|
||||
GRAPH_ADD_EDGE(g,j,k);
|
||||
}
|
||||
st = clique_find_single(g,jj[posit],jj[posit],FALSE,clique_default_options);
|
||||
graph_free(g);
|
||||
if(st==NULL) {
|
||||
timeout++;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
i = -1;
|
||||
while ((i=set_return_next(st,i)) >= 0) {
|
||||
v2[temp++] = gtab[i];
|
||||
}
|
||||
ant = temp;
|
||||
weight += high;
|
||||
for(i=0;i<ant;i++)
|
||||
value[i] = v2[i];
|
||||
/* for(i=0;i<ant;i++)
|
||||
printf("%d ",value[i]);
|
||||
printf("\n"); */
|
||||
|
||||
/* restart timout counter */
|
||||
timeout = 1;
|
||||
|
||||
if(weight>=threshold) {
|
||||
/* YES! */
|
||||
printf("Yess!!! %d %d\n",ant,weight);
|
||||
for(i=0;i<ant;i++)
|
||||
printf("%d ",value[i]);
|
||||
printf("\n");
|
||||
snprintf(outfilename, sizeof(outfilename), "%s.yes", infilename);
|
||||
FILE *ofile = fopen(outfilename, "w+");
|
||||
fclose(ofile);
|
||||
exit(0);
|
||||
}
|
||||
if(++count%10 == 0) {
|
||||
if(debug_level >0) {
|
||||
printf("%d/%d %d %d (max %d) %d/%d\n",count2,sim,ant,weight,max,a60,rct);
|
||||
}
|
||||
if(count2++==sim) {
|
||||
count2 = 0;
|
||||
if(weight>max)
|
||||
max = weight;
|
||||
if(weight>=threshold-1) a60++;
|
||||
if(++rct < rd)
|
||||
goto again;
|
||||
exit(0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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