Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /******************************************************************************
       2                 :            :  * Top contributors (to current version):
       3                 :            :  *   Andrew Reynolds, Tim King, Mathias Preiner
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * This file is part of the cvc5 project.
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Copyright (c) 2009-2024 by the authors listed in the file AUTHORS
       8                 :            :  * in the top-level source directory and their institutional affiliations.
       9                 :            :  * All rights reserved.  See the file COPYING in the top-level source
      10                 :            :  * directory for licensing information.
      11                 :            :  * ****************************************************************************
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * Implementation of utilities for non-linear constraints.
      14                 :            :  */
      15                 :            : 
      16                 :            : #include "theory/arith/nl/ext/constraint.h"
      17                 :            : 
      18                 :            : #include "theory/arith/arith_msum.h"
      19                 :            : #include "theory/arith/arith_utilities.h"
      20                 :            : #include "theory/arith/nl/ext/monomial.h"
      21                 :            : 
      22                 :            : using namespace cvc5::internal::kind;
      23                 :            : 
      24                 :            : namespace cvc5::internal {
      25                 :            : namespace theory {
      26                 :            : namespace arith {
      27                 :            : namespace nl {
      28                 :            : 
      29                 :      31314 : ConstraintDb::ConstraintDb(MonomialDb& mdb) : d_mdb(mdb) {}
      30                 :            : 
      31                 :     249495 : void ConstraintDb::registerConstraint(Node atom)
      32                 :            : {
      33                 :     249495 :   if (std::find(d_constraints.begin(), d_constraints.end(), atom)
      34         [ +  + ]:     498990 :       != d_constraints.end())
      35                 :            :   {
      36                 :     212361 :     return;
      37                 :            :   }
      38                 :      37134 :   d_constraints.push_back(atom);
      39         [ +  - ]:      37134 :   Trace("nl-ext-debug") << "Register constraint : " << atom << std::endl;
      40                 :      74268 :   std::map<Node, Node> msum;
      41         [ +  - ]:      37134 :   if (ArithMSum::getMonomialSumLit(atom, msum))
      42                 :            :   {
      43         [ +  - ]:      37134 :     Trace("nl-ext-debug") << "got monomial sum: " << std::endl;
      44         [ -  + ]:      37134 :     if (TraceIsOn("nl-ext-debug"))
      45                 :            :     {
      46                 :          0 :       ArithMSum::debugPrintMonomialSum(msum, "nl-ext-debug");
      47                 :            :     }
      48                 :      37134 :     unsigned max_degree = 0;
      49                 :      74268 :     std::vector<Node> all_m;
      50                 :      74268 :     std::vector<Node> max_deg_m;
      51         [ +  + ]:     115821 :     for (std::map<Node, Node>::iterator itm = msum.begin(); itm != msum.end();
      52                 :      78687 :          ++itm)
      53                 :            :     {
      54         [ +  + ]:      78687 :       if (!itm->first.isNull())
      55                 :            :       {
      56                 :      60910 :         all_m.push_back(itm->first);
      57                 :      60910 :         d_mdb.registerMonomial(itm->first);
      58         [ +  - ]:     121820 :         Trace("nl-ext-debug2")
      59                 :      60910 :             << "...process monomial " << itm->first << std::endl;
      60                 :      60910 :         unsigned d = d_mdb.getDegree(itm->first);
      61         [ +  + ]:      60910 :         if (d > max_degree)
      62                 :            :         {
      63                 :      46728 :           max_degree = d;
      64                 :      46728 :           max_deg_m.clear();
      65                 :            :         }
      66         [ +  + ]:      60910 :         if (d >= max_degree)
      67                 :            :         {
      68                 :      60415 :           max_deg_m.push_back(itm->first);
      69                 :            :         }
      70                 :            :       }
      71                 :            :     }
      72                 :            :     // isolate for each maximal degree monomial
      73         [ +  + ]:      98044 :     for (unsigned i = 0; i < all_m.size(); i++)
      74                 :            :     {
      75                 :     121820 :       Node m = all_m[i];
      76                 :     121820 :       Node rhs, coeff;
      77                 :      60910 :       int res = ArithMSum::isolate(m, msum, coeff, rhs, atom.getKind());
      78         [ +  + ]:      60910 :       if (res != 0)
      79                 :            :       {
      80                 :      60901 :         Kind type = atom.getKind();
      81         [ +  + ]:      60901 :         if (res == -1)
      82                 :            :         {
      83                 :      13504 :           type = reverseRelationKind(type);
      84                 :            :         }
      85         [ +  - ]:      60901 :         Trace("nl-ext-constraint") << "Constraint : " << atom << " <=> ";
      86         [ +  + ]:      60901 :         if (!coeff.isNull())
      87                 :            :         {
      88         [ +  - ]:       5255 :           Trace("nl-ext-constraint") << coeff << " * ";
      89                 :            :         }
      90         [ +  - ]:     121802 :         Trace("nl-ext-constraint")
      91                 :      60901 :             << m << " " << type << " " << rhs << std::endl;
      92                 :      60901 :         ConstraintInfo& ci = d_c_info[atom][m];
      93                 :      60901 :         ci.d_rhs = rhs;
      94                 :      60901 :         ci.d_coeff = coeff;
      95                 :      60901 :         ci.d_type = type;
      96                 :            :       }
      97                 :            :     }
      98         [ +  + ]:      86999 :     for (unsigned i = 0; i < max_deg_m.size(); i++)
      99                 :            :     {
     100                 :      49865 :       Node m = max_deg_m[i];
     101                 :      49865 :       d_c_info_maxm[atom][m] = true;
     102                 :            :     }
     103                 :            :   }
     104                 :            :   else
     105                 :            :   {
     106         [ -  - ]:          0 :     Trace("nl-ext-debug") << "...failed to get monomial sum." << std::endl;
     107                 :            :   }
     108                 :            : }
     109                 :            : 
     110                 :            : const std::map<Node, std::map<Node, ConstraintInfo> >&
     111                 :       2082 : ConstraintDb::getConstraints()
     112                 :            : {
     113                 :       2082 :   return d_c_info;
     114                 :            : }
     115                 :            : 
     116                 :     435707 : bool ConstraintDb::isMaximal(Node atom, Node x) const
     117                 :            : {
     118                 :            :   std::map<Node, std::map<Node, bool> >::const_iterator itcm =
     119                 :     435707 :       d_c_info_maxm.find(atom);
     120 [ -  + ][ -  + ]:     435707 :   Assert(itcm != d_c_info_maxm.end());
                 [ -  - ]
     121                 :     435707 :   return itcm->second.find(x) != itcm->second.end();
     122                 :            : }
     123                 :            : 
     124                 :            : }  // namespace nl
     125                 :            : }  // namespace arith
     126                 :            : }  // namespace theory
     127                 :            : }  // namespace cvc5::internal