source: src/main/java/weka/clusterers/forMetisMQI/GraphAlgorithms.java @ 18

Last change on this file since 18 was 18, checked in by gnappo, 14 years ago

Implementato raffinamento KL in metis; implementata ottimizzazione di mqi sulla conduttanza.

File size: 4.2 KB
Line 
1package weka.clusterers.forMetisMQI;
2
3import java.util.HashSet;
4import java.util.Iterator;
5import java.util.Set;
6import java.util.Stack;
7
8import weka.clusterers.forMetisMQI.graph.Bisection;
9import weka.clusterers.forMetisMQI.graph.Node;
10import weka.clusterers.forMetisMQI.graph.Subgraph;
11import weka.clusterers.forMetisMQI.graph.UndirectedGraph;
12import weka.clusterers.forMetisMQI.util.CoarserGraphElement;
13import weka.clusterers.forMetisMQI.util.Util;
14
15public class GraphAlgorithms {
16
17       
18        static public Bisection KLRefinement(Bisection b) {
19                int remainingNumberOfSwap = 50;
20                Bisection partition = b;
21                Bisection result = partition;
22                int bestEdgeCut = partition.edgeCut();
23                Node u = partition.getCandidate();
24                while (u != null && remainingNumberOfSwap > 0) {
25                        partition.swap(u);
26                        if (partition.edgeCut() <= bestEdgeCut) {
27                                bestEdgeCut = partition.edgeCut();
28                                result = partition.clone();
29                                remainingNumberOfSwap = 50;
30                        } else
31                                remainingNumberOfSwap--;
32                        u = partition.getCandidate();
33                }
34                return result;
35        }
36       
37       
38        /**
39         * Given an undirected graph, performs the Kernighan-Li algorithm to find a bisection and
40         * then returns it.
41         * @param g
42         * @return
43         */
44        static public Bisection KL(UndirectedGraph g) {
45                int remainingNumberOfSwap = 50;
46                Bisection partition = new Bisection(g);
47                Bisection result = partition;
48                int bestEdgeCut = partition.edgeCut();
49                Node u = partition.getCandidate();
50                while (u != null && remainingNumberOfSwap > 0) {
51                        partition.swap(u);
52                        if (partition.edgeCut() <= bestEdgeCut) {
53                                bestEdgeCut = partition.edgeCut();
54                                result = partition.clone();
55                                remainingNumberOfSwap = 50;
56                        } else
57                                remainingNumberOfSwap--;
58                        u = partition.getCandidate();
59                }
60                return result;
61        }
62       
63        static public Bisection metis(UndirectedGraph g, int sizeFinerGraph) {
64                Coarse.setFinerSize(sizeFinerGraph);
65                Stack<CoarserGraphElement> stack = Coarse.coarse(g);
66                Bisection partition = null;
67                if (stack.size() > 0) {
68                        partition = KL(stack.peek().getContracted());
69                        partition = Uncoarse.uncoarse(stack, partition);
70                }
71                return partition;
72        }
73
74        /**
75         * Given an UndirectedGraph, runs metis+mqi for <code>numberOfCluster</code> times and
76         * returns a set of clusters. With the third parameter you can control the maximum size of the finer
77         * graph during the coarsening phase. 
78         * @param g
79         * @param numberOfCluster
80         * @param sizeFinerGraph
81         */
82        static public Set<Set<Node>> metisMqi(UndirectedGraph g, int numberOfCluster, int sizeFinerGraph) {
83                System.out.println("VERTEX: " + g.getVertexCount());
84                System.out.println("EDGE: " + g.getEdgeCount());
85                Iterator<Node> iNodes = g.getVertices().iterator();
86                int degreeCounter = 0;
87                while(iNodes.hasNext()) {
88                        Node node = iNodes.next();
89                        if(g.degree(node) == 1) {
90                                degreeCounter++;
91                        }
92                }
93                Set<Set<Node>> clusters = new HashSet<Set<Node>>();
94                UndirectedGraph gclone = g.clone();
95//              Util.viewGraph(g);
96                for (int i = 0; i < numberOfCluster; i++) {
97                        Bisection partition = metis(g,sizeFinerGraph);
98                        System.out.println("Partizione iniziale (Metis)");
99//                      System.out.println("Edge-cut: " + partition.edgeCut() / 2);
100                        System.out.println("Conductance: " + 
101                                        ((double)partition.edgeCut() / 2) / Math.min(partition.getSubgraph().totalDegree(),partition.getComplement().totalDegree()));
102                        Set<Node> cluster = MQI.mqi(partition,true);
103                       
104                        UndirectedGraph clusterGraph = new Subgraph(gclone,cluster).createInducedSubgraph();
105                       
106//                      System.out.println(cluster);
107                        Bisection mqiBisection = new Bisection(new Subgraph(g,cluster));
108                        System.out.println("Partizione raffinata (MQI)");
109//                      System.out.println("Edge-cut: " + mqiBisection.edgeCut() / 2);
110                        double newConductance = ((double)mqiBisection.edgeCut() / 2) / Math.min(mqiBisection.getSubgraph().totalDegree(),mqiBisection.getComplement().totalDegree());
111                        System.out.println("Conductance: " + newConductance);
112                       
113                       
114                        if(newConductance < 1) {
115                                System.out.println("CLUSTER "+ i + ":  V=" + clusterGraph.getVertexCount() + ", E=" + clusterGraph.getEdgeCount()+".");
116                                clusters.add(cluster);
117                        }
118                       
119                        Iterator<Node> clustersNode = cluster.iterator();
120                        while(clustersNode.hasNext()){
121                                g.removeVertex(clustersNode.next());
122                        }
123                }
124                Util.viewClusters(gclone, clusters);
125                return clusters;
126        }
127
128}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.