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synced 2025-04-22 16:45:31 +00:00
wip try_add_mul_bound2
Signed-off-by: Nikolaj Bjorner <nbjorner@microsoft.com>
This commit is contained in:
Nikolaj Bjorner
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ed76da1458
commit
96341d7f0a
3 changed files with 128 additions and 74 deletions
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@ -1555,19 +1555,74 @@ namespace polysat {
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}
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}
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||||
bool saturation::get_bound(pvar x, rational const& bound_x, pdd const& p, rational& bound_p) {
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if (p.degree(x) == 0)
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return s.try_eval(p, bound_p);
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pdd a = p, b = p;
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rational a_val, b_val;
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p.factor(x, 1, a, b);
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if (!get_bound(x, bound_x, a, a_val))
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/**
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* update d such that for every value x_min <= x <= x_max 0 <= a*x*y0 + b*x + c*y0 + d < N
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* return false if there is no such d.
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*/
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||||
bool saturation::adjust_bound(rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& y0, rational const& N, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational& d) {
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rational A = a*y0 + b;
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rational B = c*y0 + d;
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rational max = A >= 0 ? x_max * A + B : x_min * A + B;
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rational min = A >= 0 ? x_min * A + B : x_max * A + B;
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||||
if (max - min >= N)
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||||
return false;
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||||
if (!get_bound(x, bound_x, b, b_val))
|
||||
return false;
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||||
bound_p = bound_x * a_val + b_val;
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||||
rational offset = max > N ? -N * floor(max / N) : (max < 0 ? N*floor((-max + N -1)/ N) : rational::zero());
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||||
d += offset;
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||||
return true;
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||||
}
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||||
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||||
/**
|
||||
* Based on a*x*y + b*x + c*y + d >= 0
|
||||
* update lower bound for y
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||||
*/
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||||
bool saturation::update_min(rational& y_min, rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational const& d) {
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||||
if (a == 0 && c == 0)
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||||
return true;
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||||
rational x_bound;
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||||
if (a >= 0 && b >= 0)
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||||
x_bound = x_min;
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||||
else if (a <= 0 && b <= 0)
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||||
x_bound = x_max;
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||||
else
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||||
return false;
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||||
// a*x_bound*y + b*x_bound + c*y + d >= 0
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||||
// (a*x_bound + c)*y >= -d - b*x_bound
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||||
// if a*x_bound + c > 0
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||||
rational A = a*x_bound + c;
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||||
if (A <= 0)
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||||
return true;
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||||
rational y1 = ceil((- d - b*x_bound)/A);
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||||
if (y1 > y_min)
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y_min = y1;
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return true;
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}
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||||
bool saturation::update_max(rational& y_max, rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational const& d) {
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||||
if (a == 0 && c == 0)
|
||||
return true;
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||||
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||||
rational x_bound;
|
||||
if (a >= 0 && b >= 0)
|
||||
x_bound = x_min;
|
||||
else if (a <= 0 && b <= 0)
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||||
x_bound = x_max;
|
||||
else
|
||||
return false;
|
||||
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||||
// a*x_bound*y + b*x_bound + c*y + d >= 0
|
||||
// (a*x_bound + c)*y >= -d - b*x_bound
|
||||
// if a*x_bound + c > 0
|
||||
rational A = a*x_bound + c;
|
||||
if (A >= 0)
|
||||
return true;
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||||
rational y1 = floor((- d - b*x_bound)/A);
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||||
if (y1 < y_max)
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||||
y_max = y1;
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||||
return true;
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}
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||||
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||||
// wip - outline of what should be a more general approach
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||||
bool saturation::try_add_mul_bound2(pvar x, conflict& core, inequality const& a_l_b) {
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@ -1587,12 +1642,13 @@ namespace polysat {
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|||
// allowed range: [x_max, x_min - 1]
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||||
SASSERT(0 <= x_min && x_min <= m.max_value());
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||||
SASSERT(0 <= x_max && x_max <= m.max_value());
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||||
rational hi = x_min == 0 ? m.max_value() : x_min - 1;
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||||
rational M = m.two_to_N();
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||||
rational hi = x_min == 0 ? M - 1 : x_min - 1;
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x_min = x_max;
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||||
x_max = hi;
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SASSERT(x_min != x_max);
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if (x_min > x_max)
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x_min -= m.two_to_N();
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x_min -= M;
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||||
SASSERT(x_min <= x_max);
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||||
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||||
if (x_max == 0) {
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||||
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@ -1611,65 +1667,55 @@ namespace polysat {
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|||
if (y1 == null_var && y2 == null_var)
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return false;
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||||
y = (y1 == null_var) ? y2 : y1;
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rational y0 = s.get_value(y);
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||||
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||||
verbose_stream() << p << " v" << y << " " << a1 << " " << b1 << " " << c1 << " " << d1 << "\n";
|
||||
verbose_stream() << q << " v" << y << " " << a2 << " " << b2 << " " << c2 << " " << d2 << "\n";
|
||||
verbose_stream() << "x_min " << x_min << " x_max " << x_max << "\n";
|
||||
verbose_stream() << "v" << y << " " << y0 << "\n";
|
||||
verbose_stream() << p << " " << a1 << " " << b1 << " " << c1 << " " << d1 << "\n";
|
||||
verbose_stream() << q << " " << a2 << " " << b2 << " " << c2 << " " << d2 << "\n";
|
||||
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||||
#if 0
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||||
auto is_bounded = [&](pdd& p, rational& lo, rational& hi) {
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||||
verbose_stream() << "is-bounded " << p << "\n";
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||||
if (!get_bound(x, x_min, p, lo))
|
||||
return false;
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||||
if (!get_bound(x, x_max, p, hi))
|
||||
return false;
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||||
SASSERT(0 <= lo && lo <= hi);
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||||
if (lo + m.two_to_N() < hi)
|
||||
return false;
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||||
rational offset = floor(lo / m.two_to_N()) * m.two_to_N();
|
||||
lo -= offset;
|
||||
hi -= offset;
|
||||
return true;
|
||||
};
|
||||
if (!adjust_bound(x_min, x_max, y0, M, a1, b1, c1, d1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!adjust_bound(x_min, x_max, y0, M, a2, b2, c2, d2))
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
verbose_stream() << "Adjusted\n";
|
||||
verbose_stream() << p << " " << a1 << " " << b1 << " " << c1 << " " << d1 << "\n";
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||||
verbose_stream() << q << " " << a2 << " " << b2 << " " << c2 << " " << d2 << "\n";
|
||||
rational y_min(0), y_max(M-1);
|
||||
|
||||
if (!update_min(y_min, x_min, x_max, a1, b1, c1, d1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_min(y_min, x_min, x_max, a2, b2, c2, d2))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_max(y_max, x_min, x_max, a1, b1, c1, d1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_max(y_max, x_min, x_max, a2, b2, c2, d2))
|
||||
return false;
|
||||
// p < M iff -p > -M iff -p + M - 1 >= 0
|
||||
if (!update_min(y_min, x_min, x_max, -a1, -b1, -c1, -d1 + M - 1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_min(y_min, x_min, x_max, -a2, -b2, -c2, -d2 + M - 1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_max(y_max, x_min, x_max, -a1, -b1, -c1, -d1 + M - 1))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_max(y_max, x_min, x_max, -a2, -b2, -c2, -d2 + M - 1))
|
||||
return false;
|
||||
// p <= q or p < q is false
|
||||
// so p > q or p >= q
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||||
// p - q - 1 >= 0 or p - q >= 0
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||||
// min-max for p - q - 1 or p - q are non-negative
|
||||
if (!update_min(y_min, x_min, x_max, a1 - a2, b1 - b2, c1 - c2, d1 - d2 - (a_l_b.is_strict() ? 0 : 1)))
|
||||
return false;
|
||||
if (!update_max(y_max, x_min, x_max, a1 - a2, b1 - b2, c1 - c2, d1 - d2 - (a_l_b.is_strict() ? 0 : 1)))
|
||||
return false;
|
||||
verbose_stream() << "min-max: " << y_min << " " << y_max << "\n";
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||||
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||||
rational lo_p, hi_p;
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||||
rational lo_q, hi_q;
|
||||
rational lo_r, hi_r;
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||||
pdd r = q - p;
|
||||
if (!is_bounded(p, lo_p, hi_p))
|
||||
return false;
|
||||
if (!is_bounded(q, lo_q, hi_q))
|
||||
return false;
|
||||
if (!is_bounded(r, lo_r, hi_r))
|
||||
return false;
|
||||
SASSERT(0 <= lo_r && lo_r <= hi_r);
|
||||
|
||||
verbose_stream() << "bounded ranges\n";
|
||||
verbose_stream() << a_l_b << ": v" << x << " y: " << y << " := " << y_val << "\n";
|
||||
verbose_stream() << p << " " << lo_p << " " << hi_p << "\n";
|
||||
verbose_stream() << q << " " << lo_q << " " << hi_q << "\n";
|
||||
verbose_stream() << r << " " << lo_r << " " << hi_r << "\n";
|
||||
verbose_stream() << x_min << " " << x_max << "\n";
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||||
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||||
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||||
// for every value of x, p, q are bewteen lo_p, hi_p, lo_q, hi_q
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||||
// if a_l_b is non-strict, it is false under all assignments to x, so r > 0
|
||||
// if a_l_b is strict, we bail also if r = 1
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||||
if (lo_r == 0)
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||||
return false;
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||||
if (a_l_b.is_strict() && lo_r == 1)
|
||||
SASSERT(y_min <= y0 && y0 <= y_max);
|
||||
if (y_min == y_max)
|
||||
return false;
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||||
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||||
// then compute range around y that is admissible based on x_lo, x_hi
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||||
rational max_y, min_y = m.max_value();
|
||||
|
||||
if (q.degree(x) == 1) {
|
||||
// q = x*y + b <= 2^N - 1
|
||||
// y <= (2^N - 1 - b) / x_max
|
||||
max_y = floor((m.max_value() - b_val)/x_max);
|
||||
verbose_stream() << b << " " << b_val << " max-y " << max_y << "\n";
|
||||
}
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||||
|
||||
#endif
|
||||
// bounds & a_l_b & a1 = a1.val & ... => y_min <= y <= y_max;
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||||
|
||||
return false;
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||||
}
|
||||
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|||
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@ -72,8 +72,9 @@ namespace polysat {
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|||
rational round(rational const& N, rational const& x);
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||||
bool extract_linear_form(pdd const& q, pvar& y, rational& a, rational& b);
|
||||
bool extract_bilinear_form(pvar x, pdd const& p, pvar& y, rational& a, rational& b, rational& c, rational& d);
|
||||
|
||||
bool get_bound(pvar x, rational const& bound_x, pdd const& p, rational& bound_p);
|
||||
bool adjust_bound(rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& y0, rational const& N, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational& d);
|
||||
bool update_min(rational& y_min, rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational const& d);
|
||||
bool update_max(rational& y_max, rational const& x_min, rational const& x_max, rational const& a, rational const& b, rational const& c, rational const& d);
|
||||
|
||||
// c := lhs ~ v
|
||||
// where ~ is < or <=
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||||
|
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|||
|
|
@ -739,11 +739,18 @@ namespace polysat {
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|||
if (lo1 < hi1) {
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||||
return lo2 <= hi1 && lo1 <= hi2;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
else
|
||||
// hi1 < lo1
|
||||
return hi1 <= hi2 && hi2 <= lo2 && lo2 <= lo1;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
auto overlap_left = [&](rational const& lo1, rational const& hi1, rational const lo2, rational const& hi2) {
|
||||
if (lo2 < hi2)
|
||||
return lo2 <= hi1 && hi1 <= hi2;
|
||||
else
|
||||
// hi2 < lo2
|
||||
return lo1 < lo2 && (hi1 <= hi2 || lo2 <= hi1);
|
||||
};
|
||||
|
||||
do {
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||||
found = false;
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||||
|
|
@ -767,16 +774,16 @@ namespace polysat {
|
|||
return false;
|
||||
// [lo, hi0, hi[
|
||||
// [lo, hi0, 0, hi[
|
||||
else if (lo.val() <= out_hi && (out_hi < hi.val() || hi.val() < lo.val())) {
|
||||
else if (overlap_left(lo.val(), hi.val(), out_lo, out_hi)) {
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||||
out_c.push_back(e->src);
|
||||
out_hi = hi.val();
|
||||
out_lo = lo.val();
|
||||
found = true;
|
||||
}
|
||||
// [lo, lo0, hi[
|
||||
// [lo, 0, lo0, hi[
|
||||
else if (lo.val() < out_lo && (out_lo <= hi.val() || hi.val() < lo.val())) {
|
||||
else if (overlap_left(out_lo, out_hi, lo.val(), hi.val())) {
|
||||
out_c.push_back(e->src);
|
||||
out_lo = lo.val();
|
||||
out_hi = hi.val();
|
||||
found = true;
|
||||
}
|
||||
next:
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