tsort はトポロジカルソートと強連結成分に関するモジュールを提供します。
require 'tsort'
class Hash
include TSort
alias tsort_each_node each_key
def tsort_each_child(node, &block)
fetch(node).each(&block)
end
end
{1=>[2, 3], 2=>[3], 3=>[], 4=>[]}.tsort
#=> [3, 2, 1, 4]
{1=>[2], 2=>[3, 4], 3=>[2], 4=>[]}.strongly_connected_components
#=> [[4], [2, 3], [1]]
TSort は強連結成分に関する Tarjan のアルゴリズムを用いた トポロジカルソートの実装です。
TSort は任意のオブジェクトを有向グラフとして解釈できるように設計されています。
TSort がオブジェクトをグラフとして解釈するには2つのメソッドを要求します。
すなわち、tsort_each_node と tsort_each_child です。
tsort_each_node はグラフ上のすべての頂点を巡回するのに用いられます。tsort_each_child は与えられた頂点の子を巡回するのに用いられます。頂点同士の等価性は eql? と hash によって定義されます。 これは TSort が内部でハッシュを用いているからです。
tsort頂点をトポロジカルソートして得られる配列を返します。 この配列は子から親に向かってソートされています。 すなわち、最初の要素は子を持たず、最後の要素は親を持ちません。
閉路が存在するとき、例外 TSort::Cyclic を起こします。
tsort_each {|node| ...}tsort メソッドのイテレータ版です。
obj.tsort_each は obj.tsort.each と似ていますが、
ブロックの評価中に obj が変更された場合は予期しない結果になる
ことがあります。
tsort_each は nil を返します。
閉路が存在するとき、例外 TSort::Cyclic を起こします。
strongly_connected_components強連結成分の集まりを配列の配列として返します。 この配列は子から親に向かってソートされています。 各要素は強連結成分を表す配列です。
each_strongly_connected_component {|nodes| ...}strongly_connected_components メソッドのイテレータ版です。
obj.each_strongly_connected_component は
obj.strongly_connected_components.each に似ていますが、
ブロックの評価中に obj が変更された場合は予期しない結果になる
ことがあります。
each_strongly_connected_component は nil を返します。
each_strongly_connected_component_from(node) {|nodes| ...}node から到達可能な強連結成分についてのイテレータです。
返す値は規定されていません。
each_strongly_connected_component_from は
tsort_each_node を呼びません。
tsort_each_node {|node| ...}TSort で拡張されるクラスで定義されていなければならないメソッドです。
tsort_each_node is used to iterate for all nodes over a graph.
tsort_each_child(node) {|child| ...}TSort で拡張されるクラスで定義されていなければならないメソッドです。
tsort_each_child is used to iterate for child nodes of node.
非常に単純な `make' に似たツールは以下のように実装できます。
require 'tsort'
class Make
def initialize
@dep = {}
@dep.default = []
end
def rule(outputs, inputs=[], &block)
triple = [outputs, inputs, block]
outputs.each {|f| @dep[f] = [triple]}
@dep[triple] = inputs
end
def build(target)
each_strongly_connected_component_from(target) {|ns|
if ns.length != 1
fs = ns.delete_if {|n| Array === n}
raise TSort::Cyclic.new("cyclic dependencies: #{fs.join ', '}")
end
n = ns.first
if Array === n
outputs, inputs, block = n
inputs_time = inputs.map {|f| File.mtime f}.max
begin
outputs_time = outputs.map {|f| File.mtime f}.min
rescue Errno::ENOENT
outputs_time = nil
end
if outputs_time == nil ||
inputs_time != nil && outputs_time <= inputs_time
sleep 1 if inputs_time != nil && inputs_time.to_i == Time.now.to_i
block.call
end
end
}
end
def tsort_each_child(node, &block)
@dep[node].each(&block)
end
include TSort
end
def command(arg)
print arg, "\n"
system arg
end
m = Make.new
m.rule(%w[t1]) { command 'date > t1' }
m.rule(%w[t2]) { command 'date > t2' }
m.rule(%w[t3]) { command 'date > t3' }
m.rule(%w[t4], %w[t1 t3]) { command 'cat t1 t3 > t4' }
m.rule(%w[t5], %w[t4 t2]) { command 'cat t4 t2 > t5' }
m.build('t5')
R. E. Tarjan, Depth First Search and Linear Graph Algorithms, SIAM Journal on Computing, Vol. 1, No. 2, pp. 146-160, June 1972.