実装

HiRise アルゴリズムに基づき，制約解消系をC++で実装した．この際，HLS などを表す行列は，実際のアプリケーションにおいて疎になる傾向があるので， 配列ではなくリストとして実装した．これにより，巨大な制約階層に対しても 少ない時間とメモリで実行可能になった．

HiRise 制約解消系を利用する際，変数と制約はC++のオブジェクトとして表 現する．例えば，以下のようにプログラムを記述することになる．

HRVar x(1), y, z;               // 変数(xの初期値は1)
HRStay cstay(0); cstay.add(x);  // xに関する強さ0(必須)のstay制約
HREdit cedit(1); cedit.add(y);  // yに関する強さ1のedit制約
HRLinear clinear(2); clinear.add(x, 1).add(y, 2).add(z, -1).setConst(3);
                                // 強さ2の1次方程式制約 x + 2 * y - z = 3
HRSolver solver;                // HiRise制約解消系
solver.add(cstay); solver.add(cedit); solver.add(clinear); // 制約を追加
solver.plan();                  // プランニング
cedit.set(2);                   // ceditによってyに2を代入
solver.execute();               // 実行
printf("x = %f, y = %f, z = %f\n", *x, *y, *z); // 変数の値を表示
cedit.set(3);                   // ceditによってyに3を代入
solver.execute();               // 再実行
printf("x = %f, y = %f, z = %f\n", *x, *y, *z); // 変数の値を表示

これを実行すると，以下のような結果が得られる．

x = 1.000000, y = 2.000000, z = 2.000000
x = 1.000000, y = 3.000000, z = 4.000000

また，制約をより容易に記述するためのパーザーを提供している．これを利用 すれば，変数と制約を以下のように記述できる．

HRParser parser;
parser.createVar("x", 1); parser.createVar("y"); parser.createVar("z");
HRCon* cstay = parser.createCon(0, "stay(x)");
HRCon* cedit = parser.createCon(1, "edit(y)");
HRCon* clinear = parser.createCon(2, "x + 2 * y - z = 3");

HiRise 制約解消系は標準的なC++で実装されているので，多様なプラットフ ォームで利用できる．図1は，Microsoft Windows 95/NT上で動 作するサンプルアプリケーションのスクリーンスナップショットである．この アプリケーションにおいてユーザーは，ノードの追加や，その位置の固定，エ ッジの方向の固定などの操作を行い，グラフを編集できる。