00001 #ifdef CH_LANG_CC
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
00009 #endif
00010
00011 #ifndef _TREEINTVECTSET_H_
00012 #define _TREEINTVECTSET_H_
00013
00014 #include "Box.H"
00015 #include "Pool.H"
00016 #include "NamespaceHeader.H"
00017
00018 class IntVectSet;
00019 class ProblemDomain;
00020
00021
00022
00023
00024 #ifdef TIVS_NODESIZE
00025 #undef TIVS_NODESIZE
00026 #endif
00027 #if (CH_SPACEDIM==1)
00028 #define TIVS_NODESIZE 2
00029 #elif (CH_SPACEDIM==2)
00030 #define TIVS_NODESIZE 4
00031 #elif (CH_SPACEDIM==3)
00032 #define TIVS_NODESIZE 8
00033 #elif (CH_SPACEDIM==4)
00034 #define TIVS_NODESIZE 16
00035 #elif (CH_SPACEDIM==5)
00036 #define TIVS_NODESIZE 32
00037 #elif (CH_SPACEDIM==6)
00038 #define TIVS_NODESIZE 64
00039 #else
00040
00041 #error TIVS_NODESIZE is only defined for 1D, 2D, 3D, 4D, 5D, or 6D
00042 #endif
00043
00044
00045
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00090
00091
00092
00093 class TreeIntVectSet
00094 {
00095 public:
00096
00097 inline TreeIntVectSet();
00098
00099
00100 TreeIntVectSet(const Box&);
00101
00102
00103 TreeIntVectSet(const TreeIntVectSet& a_sivs);
00104
00105
00106 ~TreeIntVectSet();
00107
00108
00109 void define(const Box&);
00110
00111
00112 void define(const TreeIntVectSet& a_sivs);
00113
00114
00115 void swap(TreeIntVectSet& a_other);
00116
00117
00118 TreeIntVectSet& operator=(const TreeIntVectSet& a_sivs);
00119
00120
00121 TreeIntVectSet& operator|=(const TreeIntVectSet& a_sivs);
00122
00123
00124 TreeIntVectSet& operator|=(const IntVect& a_iv);
00125
00126
00127 TreeIntVectSet& operator|=(const Box& a_box);
00128
00129
00130 TreeIntVectSet& operator&=(const TreeIntVectSet& s_sivs);
00131
00132
00133 TreeIntVectSet& operator&=(const Box& a_box);
00134
00135
00136 TreeIntVectSet& operator&=(const ProblemDomain& a_domain);
00137
00138
00139 TreeIntVectSet& operator-=(const TreeIntVectSet& a_sivs);
00140
00141
00142 TreeIntVectSet& operator-=(const IntVect& a_iv);
00143
00144
00145 TreeIntVectSet& operator-=(const Box& a_box);
00146
00147
00148 bool operator==(const TreeIntVectSet& lhs) const;
00149
00150
00151
00152
00153
00154
00155
00156 bool operator<(const TreeIntVectSet& a_sivs) const;
00157
00158
00159
00160
00161
00162 Vector<Box> createBoxes() const;
00163
00164
00165
00166
00167
00168 void createBoxes(Vector<Box>& boxes, int& size) const;
00169
00170
00171 bool contains(const IntVect& iv) const;
00172
00173
00174 bool contains(const Box& box) const;
00175
00176
00177
00178
00179
00180 TreeIntVectSet chop(int idir, int chop_pnt);
00181
00182
00183
00184
00185
00186 void chop(int dir, int chop_pnt, TreeIntVectSet& a_hi);
00187
00188
00189
00190
00191
00192 void grow(int igrow);
00193
00194
00195
00196
00197
00198 void grow(int idir, int igrow);
00199
00200
00201
00202
00203
00204
00205 void growHi();
00206
00207
00208
00209
00210
00211
00212 void growHi(int a_dir);
00213
00214
00215
00216
00217
00218 void refine(int iref = 2);
00219
00220
00221
00222
00223
00224 void coarsen(int iref = 2);
00225
00226
00227
00228
00229
00230 void shift(const IntVect& iv);
00231
00232
00233 void clear();
00234
00235
00236 void nestingRegion(int a_radius, const Box& a_domain, int granularity);
00237
00238
00239 void nestingRegion(int a_radius, const ProblemDomain& a_domain, int granularity);
00240
00241
00242 inline const Box& minBox() const;
00243
00244
00245 bool isEmpty() const;
00246
00247
00248 int numPts() const;
00249
00250 friend void dumpTree(const TreeIntVectSet* set);
00251
00252
00253 void compact() const;
00254
00255
00256 void recalcMinBox() const;
00257
00258
00259
00260 int linearSize() const;
00261
00262 void linearIn(const void* const inBuf);
00263
00264 void linearOut(void* const a_outBuf) const;
00265
00266
00267 private:
00268
00269 friend class TreeIntVectSetIterator;
00270 friend class MeshRefine;
00271
00272 #ifndef DOXYGEN
00273 struct TreeNode
00274 {
00275 TreeNode* nodes;
00276
00277 TreeNode()
00278 :
00279 nodes(0)
00280 {
00281 }
00282 };
00283 #endif
00284
00285 TreeNode m_tree;
00286 Box m_minBox, m_spanBox;
00287 int m_depth;
00288
00289 void trimCoarsen(int icoarse);
00290
00291
00292 static Pool treeNodePoolObject;
00293 static Pool* treeNodePool;
00294
00295 static void quadrantBox(const Box& inputBox, int quadrant, Box& outputQuadrant);
00296 static void clearTree(TreeNode& tree);
00297 static void expandNode(TreeNode& node);
00298 void growTree();
00299 void remove(const Box& box, TreeIntVectSet* resdiual);
00300 void transfer(TreeNode& node, const Box& a_box);
00301
00302 static int oppositeQuadrant(int index);
00303 static bool nextIntVect(const Box& box, IntVect& iv);
00304 static void nextNode(int& currentDepth);
00305 static void cloneNode(const TreeNode& src, TreeNode& dest);
00306
00307
00308
00309
00310
00311
00312
00313
00314 static int index[24], otherIndex[24];
00315 static TreeNode* parents[24];
00316 static TreeNode* P1[24];
00317 static const TreeNode* otherParents[24];
00318 static const TreeNode* P2[24];
00319 static Box boxes[24], otherBoxes[24];
00320 #pragma omp threadprivate(boxes,otherBoxes)
00321 #pragma omp threadprivate(parents,otherParents,P1,P2)
00322 #pragma omp threadprivate(index, otherIndex)
00323
00324
00325
00326
00327
00328 static TreeNode full;
00329 friend struct Flag;
00330 friend class IntVectSet;
00331 };
00332
00333 void dumpTree(const TreeIntVectSet* set);
00334
00335 class TreeIntVectSetIterator
00336 {
00337 public:
00338 TreeIntVectSetIterator();
00339 TreeIntVectSetIterator(const TreeIntVectSet& ivs);
00340 void define(const TreeIntVectSet& ivs);
00341 const IntVect& operator()() const ;
00342 bool ok() const;
00343 void operator++();
00344 void begin();
00345 void end();
00346 void clear();
00347 private:
00348 const TreeIntVectSet* m_ivs;
00349 Vector<const TreeIntVectSet::TreeNode*> nodes;
00350 Vector<Box> boxes;
00351 Vector<int> index;
00352 int m_depth;
00353 IntVect m_current;
00354
00355 void findNextNode();
00356 void findNext();
00357
00358 };
00359
00360 inline
00361 TreeIntVectSetIterator::TreeIntVectSetIterator():m_ivs(0), m_depth(-1)
00362 {
00363 }
00364
00365 inline
00366 TreeIntVectSetIterator::TreeIntVectSetIterator(const TreeIntVectSet& ivs)
00367 {
00368 define(ivs);
00369 }
00370
00371 inline
00372 void TreeIntVectSetIterator::clear()
00373 {
00374 m_depth = -1;
00375 m_ivs = 0;
00376 }
00377
00378 inline
00379 void TreeIntVectSetIterator::define(const TreeIntVectSet& ivs)
00380 {
00381 m_ivs = &ivs;
00382 int max = 24;
00383
00384 if (boxes.size() < max)
00385 {
00386 boxes.resize(max);
00387 index.resize(max);
00388 nodes.resize(max);
00389 }
00390 begin();
00391 }
00392
00393 inline
00394 bool TreeIntVectSetIterator::ok() const
00395 {
00396 return m_depth >= 0;
00397 }
00398
00399 inline
00400 void TreeIntVectSetIterator::end()
00401 {
00402 m_depth = -1;
00403 }
00404
00405 inline
00406 TreeIntVectSet& TreeIntVectSet::operator|=(const IntVect& iv)
00407 {
00408 return *this|=Box(iv, iv);
00409 }
00410
00411 inline
00412 TreeIntVectSet& TreeIntVectSet::operator-=(const IntVect& iv)
00413 {
00414 return *this-=Box(iv, iv);
00415 }
00416
00417 inline
00418 void TreeIntVectSetIterator::operator++()
00419 {
00420 findNext();
00421 }
00422
00423 inline
00424 const IntVect& TreeIntVectSetIterator::operator()() const
00425 {
00426 return m_current;
00427 }
00428
00429
00430
00431 inline
00432 TreeIntVectSet::~TreeIntVectSet()
00433 {
00434 clearTree(m_tree);
00435 }
00436 inline
00437 TreeIntVectSet::TreeIntVectSet(const TreeIntVectSet& a_tivs)
00438 {
00439 define(a_tivs);
00440 }
00441
00442 inline
00443 TreeIntVectSet::TreeIntVectSet(const Box& a_box)
00444 {
00445 define(a_box);
00446 }
00447
00448 inline
00449 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const TreeIntVectSet& ivs)
00450 {
00451 Vector<Box> b=ivs.createBoxes();
00452 for (int i=0; i<b.size(); ++i) os<<b[i]<<std::endl;
00453 return os;
00454 }
00455
00456 inline
00457 TreeIntVectSet::TreeIntVectSet()
00458 {
00459 m_tree.nodes = 0;
00460 m_depth=1;
00461
00462 }
00463
00464 inline
00465 const Box&
00466 TreeIntVectSet::minBox() const
00467 {
00468 return m_minBox;
00469 }
00470
00471 inline void TreeIntVectSet::nextNode(int& depth)
00472 {
00473 index[0] = 0;
00474 index[depth]++;
00475 while (index[depth] == TIVS_NODESIZE)
00476 {
00477 index[depth] = 0;
00478 depth--;
00479 index[depth]++;
00480 }
00481 }
00482
00483 #include "NamespaceFooter.H"
00484 #endif // TREEINTVECTSET_H