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Signed-off-by: Nikolaj Bjorner <nbjorner@microsoft.com>
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Nikolaj Bjorner
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e4cc9e8404
commit
607a1b3f99
6 changed files with 208 additions and 119 deletions
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@ -24,35 +24,40 @@ namespace sat {
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|||
m_config.m_max_cut_size = std::min(cut().max_cut_size, m_config.m_max_cut_size);
|
||||
m_cut_set1.init(m_region, m_config.m_max_cutset_size + 1);
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||||
m_cut_set2.init(m_region, m_config.m_max_cutset_size + 1);
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||||
m_true = null_bool_var;
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||||
m_num_cut_calls = 0;
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}
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vector<cut_set> const& aig_cuts::get_cuts() {
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vector<cut_set> const& aig_cuts::operator()() {
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flush_roots();
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unsigned_vector node_ids = filter_valid_nodes();
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||||
TRACE("aig_simplifier", display(tout););
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augment(node_ids);
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||||
TRACE("aig_simplifier", display(tout););
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||||
++m_num_cut_calls;
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return m_cuts;
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}
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||||
void aig_cuts::augment(unsigned_vector const& ids) {
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for (unsigned id : ids) {
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cut_set& cs = m_cuts[id];
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||||
node const& n = m_aig[id];
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||||
SASSERT(n.is_valid());
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||||
// cs.display(std::cout << "augment " << id << "\nbefore\n");
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||||
augment(n, cs);
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||||
for (node const& n2 : m_aux_aig[id]) {
|
||||
augment(n2, cs);
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||||
if (m_aig[id].empty()) {
|
||||
continue;
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||||
}
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||||
// cs.display(std::cout << "after\n");
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||||
IF_VERBOSE(3, m_cuts[id].display(verbose_stream() << "augment " << id << "\nbefore\n"));
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||||
for (node const& n : m_aig[id]) {
|
||||
augment(id, n);
|
||||
}
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||||
IF_VERBOSE(3, m_cuts[id].display(verbose_stream() << "after\n"));
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
void aig_cuts::augment(node const& n, cut_set& cs) {
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||||
unsigned nc = n.is_var() ? 0 : n.num_children();
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||||
if (n.is_var()) {
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||||
void aig_cuts::augment(unsigned id, node const& n) {
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||||
unsigned nc = n.size();
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||||
m_insertions = 0;
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||||
cut_set& cs = m_cuts[id];
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||||
if (!is_touched(n)) {
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||||
// no-op
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}
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||||
else if (n.is_var()) {
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||||
SASSERT(!n.sign());
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}
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||||
else if (n.is_ite()) {
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||||
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@ -70,23 +75,30 @@ namespace sat {
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|||
else if (nc < m_config.m_max_cut_size) {
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||||
augment_aigN(n, cs);
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||||
}
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||||
if (m_insertions > 0) {
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touch(id);
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}
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}
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||||
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||||
bool aig_cuts::insert_cut(cut const& c, cut_set& cs) {
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||||
SASSERT(c.m_size > 0);
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||||
if (!cs.insert(c)) {
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||||
return true;
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||||
}
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||||
if (++m_insertions > m_config.m_max_insertions) {
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||||
return false;
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||||
}
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||||
while (cs.size() >= m_config.m_max_cutset_size) {
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||||
// never evict the first entry, it is used for the starting point
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||||
unsigned idx = 1 + (m_rand() % (cs.size() - 1));
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||||
cs.evict(idx);
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||||
}
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||||
return cs.insert(c);
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||||
return true;
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||||
}
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||||
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||||
void aig_cuts::augment_ite(node const& n, cut_set& cs) {
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||||
literal l1 = child(n, 0);
|
||||
literal l2 = child(n, 1);
|
||||
literal l3 = child(n, 2);
|
||||
unsigned round = 0;
|
||||
for (auto const& a : m_cuts[l1.var()]) {
|
||||
for (auto const& b : m_cuts[l2.var()]) {
|
||||
cut ab;
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||||
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@ -107,8 +119,7 @@ namespace sat {
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|||
abc.set_table((t1 & t2) | (~t1 & t3));
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||||
if (n.sign()) abc.negate();
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||||
// extract tree size: abc.m_tree_size = a.m_tree_size + b.m_tree_size + c.m_tree_size + 1;
|
||||
if (insert_cut(abc, cs) && ++round >= m_config.m_max_insertions)
|
||||
return;
|
||||
if (!insert_cut(abc, cs)) return;
|
||||
}
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||||
}
|
||||
}
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||||
|
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@ -116,28 +127,19 @@ namespace sat {
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||||
void aig_cuts::augment_aig0(node const& n, cut_set& cs) {
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||||
SASSERT(n.is_and());
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||||
SASSERT(m_true != null_bool_var);
|
||||
cut c(m_true);
|
||||
cs.reset();
|
||||
if (n.sign()) {
|
||||
c.m_table = 0x0; // constant false
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
c.m_table = 0x3; // constant true
|
||||
}
|
||||
cut c;
|
||||
c.m_table = (n.sign() ? 0x0 : 0x1);
|
||||
cs.push_back(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::augment_aig1(node const& n, cut_set& cs) {
|
||||
SASSERT(n.is_and());
|
||||
literal lit = child(n, 0);
|
||||
unsigned round = 0;
|
||||
for (auto const& a : m_cuts[lit.var()]) {
|
||||
cut c(lit.var());
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||||
c.set_table(a.m_table);
|
||||
cut c(a);
|
||||
if (n.sign()) c.negate();
|
||||
if (insert_cut(c, cs) && ++round >= m_config.m_max_insertions)
|
||||
return;
|
||||
if (!insert_cut(c, cs)) return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
|
|
@ -145,7 +147,6 @@ namespace sat {
|
|||
SASSERT(n.is_and() || n.is_xor());
|
||||
literal l1 = child(n, 0);
|
||||
literal l2 = child(n, 1);
|
||||
unsigned round = 0;
|
||||
for (auto const& a : m_cuts[l1.var()]) {
|
||||
for (auto const& b : m_cuts[l2.var()]) {
|
||||
cut c;
|
||||
|
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@ -157,8 +158,7 @@ namespace sat {
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|||
uint64_t t3 = n.is_and() ? t1 & t2 : t1 ^ t2;
|
||||
c.set_table(t3);
|
||||
if (n.sign()) c.negate();
|
||||
if (insert_cut(c, cs) && ++round >= m_config.m_max_insertions)
|
||||
return;
|
||||
if (!insert_cut(c, cs)) return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -174,10 +174,10 @@ namespace sat {
|
|||
m_cut_set1.back().negate();
|
||||
}
|
||||
}
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||||
for (unsigned i = 1; i < n.num_children(); ++i) {
|
||||
for (unsigned i = 1; i < n.size(); ++i) {
|
||||
m_cut_set2.reset();
|
||||
literal lit = child(n, i);
|
||||
unsigned round = 0;
|
||||
m_insertions = 0;
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||||
for (auto const& a : m_cut_set1) {
|
||||
for (auto const& b : m_cuts[lit.var()]) {
|
||||
cut c;
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||||
|
|
@ -187,36 +187,45 @@ namespace sat {
|
|||
if (lit.sign()) t2 = ~t2;
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||||
uint64_t t3 = n.is_and() ? t1 & t2 : t1 ^ t2;
|
||||
c.set_table(t3);
|
||||
if (i + 1 == n.num_children() && n.sign()) c.negate();
|
||||
if (insert_cut(c, m_cut_set2) && ++round >= m_config.m_max_insertions) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (i + 1 == n.size() && n.sign()) c.negate();
|
||||
if (!insert_cut(c, m_cut_set2)) goto next_child;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (round >= m_config.m_max_insertions) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
next_child:
|
||||
m_cut_set1.swap(m_cut_set2);
|
||||
}
|
||||
m_insertions = 0;
|
||||
for (auto & cut : m_cut_set1) {
|
||||
insert_cut(cut, cs);
|
||||
if (!insert_cut(cut, cs)) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool aig_cuts::is_touched(node const& n) {
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||||
for (unsigned i = 0; i < n.size(); ++i) {
|
||||
literal lit = m_literals[n.offset() + i];
|
||||
if (is_touched(lit)) {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::reserve(unsigned v) {
|
||||
m_aig.reserve(v + 1);
|
||||
m_cuts.reserve(v + 1);
|
||||
m_aux_aig.reserve(v + 1);
|
||||
m_last_touched.reserve(v + 1, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::add_var(unsigned v) {
|
||||
reserve(v);
|
||||
if (!m_aig[v].is_valid()) {
|
||||
m_aig[v] = node(v);
|
||||
if (m_aig[v].empty()) {
|
||||
m_aig[v].push_back(node(v));
|
||||
init_cut_set(v);
|
||||
touch(v);
|
||||
}
|
||||
SASSERT(m_aig[v].is_valid());
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::add_node(literal head, bool_op op, unsigned sz, literal const* args) {
|
||||
|
|
@ -230,26 +239,24 @@ namespace sat {
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|||
std::sort(m_literals.c_ptr() + offset, m_literals.c_ptr() + offset + sz);
|
||||
}
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; ++i) {
|
||||
if (!m_aig[args[i].var()].is_valid()) {
|
||||
if (m_aig[args[i].var()].empty()) {
|
||||
add_var(args[i].var());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (n.is_const() && m_true == null_bool_var) {
|
||||
m_true = v;
|
||||
}
|
||||
if (!m_aig[v].is_valid() || m_aig[v].is_var() || n.is_const()) {
|
||||
m_aig[v] = n;
|
||||
if (m_aig[v].empty() || n.is_const()) {
|
||||
m_aig[v].reset();
|
||||
m_aig[v].push_back(n);
|
||||
init_cut_set(v);
|
||||
if (n.is_const()) {
|
||||
augment_aig0(n, m_cuts[v]);
|
||||
}
|
||||
touch(v);
|
||||
}
|
||||
else if (m_aig[v].is_const() || eq(n, m_aig[v]) || !insert_aux(v, n)) {
|
||||
else if (m_aig[v][0].is_const() || !insert_aux(v, n)) {
|
||||
m_literals.shrink(m_literals.size() - sz);
|
||||
TRACE("aig_simplifier", tout << "duplicate\n";);
|
||||
}
|
||||
for (auto const& c : m_cuts[v]) SASSERT(c.m_size > 0);
|
||||
SASSERT(m_aig[v].is_valid());
|
||||
SASSERT(!m_aig[v].empty());
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::set_root(bool_var v, literal r) {
|
||||
|
|
@ -270,17 +277,14 @@ namespace sat {
|
|||
to_root[v] = r.sign() ? ~rr : rr;
|
||||
}
|
||||
for (unsigned i = 0; i < m_aig.size(); ++i) {
|
||||
node& n = m_aig[i];
|
||||
// invalidate nodes that have been rooted
|
||||
if (to_root[i] != literal(i, false)) {
|
||||
m_aux_aig[i].reset();
|
||||
m_aig[i] = node();
|
||||
m_aig[i].reset();
|
||||
m_cuts[i].reset();
|
||||
}
|
||||
else if (n.is_valid()) {
|
||||
flush_roots(to_root, n);
|
||||
for (node & n2 : m_aux_aig[i]) {
|
||||
flush_roots(to_root, n2);
|
||||
else {
|
||||
for (node & n : m_aig[i]) {
|
||||
flush_roots(to_root, n);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -293,10 +297,7 @@ namespace sat {
|
|||
|
||||
void aig_cuts::flush_roots(literal_vector const& to_root, node& n) {
|
||||
bool changed = false;
|
||||
if (n.is_var()) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
for (unsigned i = 0; i < n.num_children(); ++i) {
|
||||
for (unsigned i = 0; i < n.size(); ++i) {
|
||||
literal& lit = m_literals[n.offset() + i];
|
||||
if (to_root[lit.var()] != lit) {
|
||||
changed = true;
|
||||
|
|
@ -304,7 +305,7 @@ namespace sat {
|
|||
}
|
||||
}
|
||||
if (changed && (n.is_and() || n.is_xor())) {
|
||||
std::sort(m_literals.c_ptr() + n.offset(), m_literals.c_ptr() + n.offset() + n.num_children());
|
||||
std::sort(m_literals.c_ptr() + n.offset(), m_literals.c_ptr() + n.offset() + n.size());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
@ -323,41 +324,71 @@ namespace sat {
|
|||
}
|
||||
|
||||
void aig_cuts::init_cut_set(unsigned id) {
|
||||
node const& n = m_aig[id];
|
||||
SASSERT(m_aig[id].size() == 1);
|
||||
node const& n = m_aig[id][0];
|
||||
SASSERT(n.is_valid());
|
||||
auto& cut_set = m_cuts[id];
|
||||
cut_set.init(m_region, m_config.m_max_cutset_size + 1);
|
||||
cut_set.reset();
|
||||
cut_set.push_back(cut(id));
|
||||
m_aux_aig[id].reset();
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool aig_cuts::eq(node const& a, node const& b) {
|
||||
if (a.is_valid() != b.is_valid()) return false;
|
||||
if (!a.is_valid()) return true;
|
||||
if (a.op() != b.op() || a.sign() != b.sign() || a.num_children() != b.num_children()) return false;
|
||||
for (unsigned i = 0; i < a.num_children(); ++i) {
|
||||
if (a.op() != b.op() || a.sign() != b.sign() || a.size() != b.size()) return false;
|
||||
for (unsigned i = 0; i < a.size(); ++i) {
|
||||
if (m_literals[a.offset() + i] != m_literals[b.offset() + i]) return false;
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool aig_cuts::insert_aux(unsigned v, node const& n) {
|
||||
if (m_aux_aig[v].size() > m_config.m_max_aux) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
for (node const& n2 : m_aux_aig[v]) {
|
||||
unsigned num_gt = 0, num_eq = 0;
|
||||
for (node const& n2 : m_aig[v]) {
|
||||
if (eq(n, n2)) return false;
|
||||
else if (n.size() < n2.size()) num_gt++;
|
||||
else if (n.size() == n2.size()) num_eq++;
|
||||
}
|
||||
m_aux_aig[v].push_back(n);
|
||||
return true;
|
||||
if (m_aig[v].size() < m_config.m_max_aux) {
|
||||
m_aig[v].push_back(n);
|
||||
touch(v);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
if (num_gt > 0) {
|
||||
unsigned idx = rand() % num_gt;
|
||||
for (node const& n2 : m_aig[v]) {
|
||||
if (n.size() < n2.size()) {
|
||||
if (idx == 0) {
|
||||
m_aig[v][idx] = n;
|
||||
touch(v);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
--idx;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (num_eq > 0) {
|
||||
unsigned idx = rand() % num_eq;
|
||||
for (node const& n2 : m_aig[v]) {
|
||||
if (n.size() == n2.size()) {
|
||||
if (idx == 0) {
|
||||
m_aig[v][idx] = n;
|
||||
touch(v);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
--idx;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
unsigned_vector aig_cuts::filter_valid_nodes() const {
|
||||
unsigned id = 0;
|
||||
unsigned_vector result;
|
||||
for (node const& n : m_aig) {
|
||||
if (n.is_valid()) result.push_back(id);
|
||||
for (auto& v : m_aig) {
|
||||
if (!v.empty()) result.push_back(id);
|
||||
++id;
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
|
|
@ -367,9 +398,10 @@ namespace sat {
|
|||
auto ids = filter_valid_nodes();
|
||||
for (auto id : ids) {
|
||||
out << id << " == ";
|
||||
display(out, m_aig[id]) << "\n";
|
||||
for (auto const& n : m_aux_aig[id]) {
|
||||
display(out << " ", n) << "\n";
|
||||
bool first = true;
|
||||
for (auto const& n : m_aig[id]) {
|
||||
if (first) first = false; else out << " ";
|
||||
display(out, n) << "\n";
|
||||
}
|
||||
m_cuts[id].display(out);
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -377,15 +409,15 @@ namespace sat {
|
|||
}
|
||||
|
||||
std::ostream& aig_cuts::display(std::ostream& out, node const& n) const {
|
||||
if (n.sign()) out << "! ";
|
||||
out << (n.sign() ? "! " : " ");
|
||||
switch (n.op()) {
|
||||
case var_op: out << "var "; return out;
|
||||
case var_op: out << "var "; break;
|
||||
case and_op: out << "& "; break;
|
||||
case xor_op: out << "^ "; break;
|
||||
case ite_op: out << "? "; break;
|
||||
default: break;
|
||||
}
|
||||
for (unsigned i = 0; i < n.num_children(); ++i) {
|
||||
for (unsigned i = 0; i < n.size(); ++i) {
|
||||
out << m_literals[n.offset() + i] << " ";
|
||||
}
|
||||
return out;
|
||||
|
|
|
|||
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