Added toString(const T&), cleaned up utils/uai2fg and added tests/twofactors.fg
[libdai.git] / utils / fginfo.cpp
index df6a942..7d6180e 100644 (file)
@@ -1,23 +1,12 @@
-/*  Copyright (C) 2006-2008  Joris Mooij  [joris dot mooij at tuebingen dot mpg dot de]
-    Radboud University Nijmegen, The Netherlands /
-    Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Germany
-
-    This file is part of libDAI.
-
-    libDAI is free software; you can redistribute it and/or modify
-    it under the terms of the GNU General Public License as published by
-    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
-    (at your option) any later version.
-
-    libDAI is distributed in the hope that it will be useful,
-    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-    GNU General Public License for more details.
-
-    You should have received a copy of the GNU General Public License
-    along with libDAI; if not, write to the Free Software
-    Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
-*/
+/*  This file is part of libDAI - http://www.libdai.org/
+ *
+ *  libDAI is licensed under the terms of the GNU General Public License version
+ *  2, or (at your option) any later version. libDAI is distributed without any
+ *  warranty. See the file COPYING for more details.
+ *
+ *  Copyright (C) 2006-2010  Joris Mooij  [joris dot mooij at libdai dot org]
+ *  Copyright (C) 2006-2007  Radboud University Nijmegen, The Netherlands
+ */
 
 
 #include <iostream>
@@ -44,7 +33,7 @@ void findLoopClusters( const FactorGraph & fg, std::set<VarSet> &allcl, VarSet n
 
 size_t countLoops( const FactorGraph & fg, size_t loopdepth ) {
     set<VarSet> loops;
-    for( vector<Var>::const_iterator i0 = fg.vars.begin(); i0 != fg.vars.end(); i0++ ) {
+    for( vector<Var>::const_iterator i0 = fg.vars().begin(); i0 != fg.vars().end(); i0++ ) {
         VarSet i0d = fg.delta(*i0);
         if( loopdepth > 1 )
             findLoopClusters( fg, loops, *i0, *i0, loopdepth - 1, i0d );
@@ -84,8 +73,10 @@ bool hasNegatives( const std::vector<Factor> &P ) {
 
 int main( int argc, char *argv[] ) {
     if( argc != 3 ) {
-        cout << "Usage: " << argv[0] << " <in.fg> <tw>" << endl << endl;
-        cout << "Reports some characteristics of the .fg network." << endl;
+        // Display help message if number of command line arguments is incorrect
+        cout << "This program is part of libDAI - http://www.libdai.org/" << endl << endl;
+        cout << "Usage: ./fginfo <in.fg> <tw>" << endl << endl;
+        cout << "Reports some detailed information about the factor graph <in.fg>." << endl;
         cout << "Also calculates treewidth (which may take some time) unless <tw> == 0." << endl;
         return 1;
     } else {
@@ -95,6 +86,7 @@ int main( int argc, char *argv[] ) {
         int calc_tw = atoi(argv[2]);
         fg.ReadFromFile( infile );
 
+        // Output various statistics
         cout << "Number of variables:   " << fg.nrVars() << endl;
         cout << "Number of factors:     " << fg.nrFactors() << endl;
         cout << "Connected:             " << fg.isConnected() << endl;
@@ -103,18 +95,29 @@ int main( int argc, char *argv[] ) {
         cout << "Has negatives:         " << hasNegatives(fg.factors()) << endl;
         cout << "Binary variables?      " << fg.isBinary() << endl;
         cout << "Pairwise interactions? " << fg.isPairwise() << endl;
+        // Calculate treewidth using various heuristics, if requested
         if( calc_tw ) {
-            std::pair<size_t,size_t> tw = treewidth(fg);
-            cout << "Treewidth:           " << tw.first << endl;
-            cout << "Largest cluster for JTree has " << tw.second << " states " << endl;
+            std::pair<size_t,double> tw;
+            tw = boundTreewidth(fg, &eliminationCost_MinNeighbors);
+            cout << "Treewidth (MinNeighbors):     " << tw.first << " (" << tw.second << " states)" << endl;
+            tw = boundTreewidth(fg, &eliminationCost_MinWeight);
+            cout << "Treewidth (MinWeight):        " << tw.first << " (" << tw.second << " states)" << endl;
+            tw = boundTreewidth(fg, &eliminationCost_MinFill);
+            cout << "Treewidth (MinFill):          " << tw.first << " (" << tw.second << " states)" << endl;
+            tw = boundTreewidth(fg, &eliminationCost_WeightedMinFill);
+            cout << "Treewidth (WeightedMinFill):  " << tw.first << " (" << tw.second << " states)" << endl;
         }
-        double stsp = 1.0;
+        // Calculate total state space
+        long double stsp = 1.0;
         for( size_t i = 0; i < fg.nrVars(); i++ )
             stsp *= fg.var(i).states();
         cout << "Total state space:   " << stsp << endl;
+        // Output type of factor graph
+        cout << "Type: " << (fg.isPairwise() ? "pairwise" : "higher order") << " interactions, " << (fg.isBinary() ? "binary" : "nonbinary") << " variables" << endl;
 
-        double cavsum_lcbp = 0.0;
-        double cavsum_lcbp2 = 0.0;
+        // Calculate complexity for LCBP
+        long double cavsum_lcbp = 0.0;
+        long double cavsum_lcbp2 = 0.0;
         size_t max_Delta_size = 0;
         map<size_t,size_t> cavsizes;
         for( size_t i = 0; i < fg.nrVars(); i++ ) {
@@ -123,10 +126,10 @@ int main( int argc, char *argv[] ) {
                 cavsizes[di.size()]++;
             else
                 cavsizes[di.size()] = 1;
-            size_t Ds = nrStates( fg.Delta(i) );
+            size_t Ds = fg.Delta(i).nrStates();
             if( Ds > max_Delta_size )
                 max_Delta_size = Ds;
-            cavsum_lcbp += nrStates( di );
+            cavsum_lcbp += di.nrStates();
             for( VarSet::const_iterator j = di.begin(); j != di.end(); j++ )
                 cavsum_lcbp2 += j->states();
         }
@@ -134,12 +137,11 @@ int main( int argc, char *argv[] ) {
         cout << "LCBP with full cavities needs " << cavsum_lcbp << " BP runs" << endl;
         cout << "LCBP with only pairinteractions needs " << cavsum_lcbp2 << " BP runs" << endl;
         cout << "Cavity sizes: ";
-        for( map<size_t,size_t>::const_iterator it = cavsizes.begin(); it != cavsizes.end(); it++ ) 
+        for( map<size_t,size_t>::const_iterator it = cavsizes.begin(); it != cavsizes.end(); it++ )
             cout << it->first << "(" << it->second << ") ";
         cout << endl;
 
-        cout << "Type: " << (fg.isPairwise() ? "pairwise" : "higher order") << " interactions, " << (fg.isBinary() ? "binary" : "nonbinary") << " variables" << endl;
-
+        // Calculate girth and length of loops
         if( fg.isPairwise() ) {
             bool girth_reached = false;
             size_t loopdepth;
@@ -155,6 +157,20 @@ int main( int argc, char *argv[] ) {
                 cout << "Girth: infinity" << endl;
         }
 
+        // Output factor state spaces
+        map<size_t,size_t> facsizes;
+        for( size_t I = 0; I < fg.nrFactors(); I++ ) {
+            size_t Isize = fg.factor(I).vars().size();
+            if( facsizes.count( Isize ) )
+                facsizes[Isize]++;
+            else
+                facsizes[Isize] = 1;
+        }
+        cout << "Factor sizes: ";
+        for( map<size_t,size_t>::const_iterator it = facsizes.begin(); it != facsizes.end(); it++ )
+            cout << it->first << "(" << it->second << ") ";
+        cout << endl;
+
         return 0;
     }
 }