Quinoa all test code coverage report
Current view: top level - Inciter/AMR - refinement.hpp (source / functions) Hit Total Coverage
Commit: Quinoa_v0.3-957-gb4f0efae0 Lines: 143 197 72.6 %
Date: 2021-11-09 15:14:18 Functions: 11 17 64.7 %
Legend: Lines: hit not hit | Branches: + taken - not taken # not executed Branches: 79 142 55.6 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : #ifndef AMR_refinement_h
       2                 :            : #define AMR_refinement_h
       3                 :            : 
       4                 :            : #include <algorithm>
       5                 :            : 
       6                 :            : #include "Macro.hpp"
       7                 :            : #include "tet_store.hpp"
       8                 :            : #include "node_connectivity.hpp"
       9                 :            : 
      10                 :            : // TODO: make this have a base class to support multiple generator schemes
      11                 :            : // using the policy design pattern
      12                 :            : 
      13                 :            : #if defined(STRICT_GNUC)
      14                 :            :   #pragma GCC diagnostic push
      15                 :            :   #pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-but-set-variable"
      16                 :            : #endif
      17                 :            : 
      18                 :            : namespace AMR {
      19                 :            : 
      20         [ +  - ]:       2128 :     class refinement_t {
      21                 :            :         private:
      22                 :            : 
      23                 :            :             size_t DEFAULT_REFINEMENT_LEVEL = 0; //TODO: Is this in the right place?
      24                 :            :             size_t MIN_REFINEMENT_LEVEL = DEFAULT_REFINEMENT_LEVEL;
      25                 :            :             // list of "intermediate" edges to be deleted
      26                 :            :             std::vector< edge_t > delete_list;
      27                 :            : 
      28                 :            :         public:
      29                 :            : 
      30                 :            :             size_t MAX_REFINEMENT_LEVEL = 3;
      31                 :            : 
      32                 :            :             // TODO: Document this
      33                 :            :             child_id_list_t generate_child_ids( tet_store_t& tet_store, size_t parent_id, size_t count = MAX_CHILDREN)
      34                 :            :             {
      35                 :            :                 //return morton_id_generator_t::get_children_ids(parent_id);
      36                 :            :                 return tet_store.generate_child_ids(parent_id, count);
      37                 :            :             }
      38                 :            : 
      39                 :            :             /**
      40                 :            :              * @brief function to detect when an invalid refinement is
      41                 :            :              * invoked
      42                 :            :              *
      43                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
      44                 :            :              * @param tet_id Id the of the tet which will be refined
      45                 :            :              *
      46                 :            :              * @return A bool stating if the tet can be validly refined
      47                 :            :              */
      48                 :            :             bool check_allowed_refinement( tet_store_t& tet_store, size_t tet_id)
      49                 :            :             {
      50                 :            :                 Refinement_State& master_element = tet_store.data(tet_id);
      51                 :            : 
      52                 :            :                 // These asserts mean we never actually try refine a 1:2 or 1:4
      53                 :            :                 assert( master_element.refinement_case !=
      54                 :            :                         Refinement_Case::one_to_two);
      55                 :            :                 assert( master_element.refinement_case !=
      56                 :            :                         Refinement_Case::one_to_four);
      57                 :            : 
      58                 :            :                 // cppcheck-suppress assertWithSideEffect
      59                 :            :                 assert( tet_store.is_active(tet_id) );
      60                 :            : 
      61                 :            :                 // Check this won't take us past the max refinement level
      62 [ +  - ][ +  - ]:      99847 :                 if (master_element.refinement_level >= MAX_REFINEMENT_LEVEL)
                 [ +  - ]
      63                 :            :                 {
      64                 :            :                     return false;
      65                 :            :                 }
      66                 :            : 
      67                 :            :                 // If we got here, we didn't detect anything which tells us not
      68                 :            :                 // to refine
      69                 :            :                 return true;
      70                 :            :             }
      71                 :            : 
      72                 :            :             /**
      73                 :            :              * @brief Method which takes a tet id, and deduces the other
      74                 :            :              * parameters needed to perform a 1:2
      75                 :            :              *
      76                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
      77                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
      78                 :            :              * @param tet_id The id to refine 1:2
      79                 :            :              */
      80                 :        511 :             void refine_one_to_two( tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t& node_connectivity, size_t tet_id)
      81                 :            :             {
      82                 :        511 :                 edge_list_t edge_list = tet_store.generate_edge_keys(tet_id);
      83                 :        511 :                 node_pair_t nodes = find_single_refinement_nodes(tet_store,edge_list);
      84                 :        511 :                 refine_one_to_two( tet_store, node_connectivity, tet_id, nodes[0], nodes[1]);
      85                 :        511 :             }
      86                 :            : 
      87                 :            : /*
      88                 :            :             //! @brief Method which takes a tet id, and transforms arguments
      89                 :            :             //!   into the form needed for the main 1:2 refinement method
      90                 :            :             //! @param tet_id The id to refine 1:2
      91                 :            :             void refine_one_to_two(
      92                 :            :                     size_t tet_id,
      93                 :            :                     std::string edge_key
      94                 :            :             )
      95                 :            :             {
      96                 :            :                 std::vector<std::string> nodes = util::split(edge_key,KEY_DELIM);
      97                 :            :                 size_t edge_node_A_id =  std::stoul (nodes[0],nullptr,0);
      98                 :            :                 size_t edge_node_B_id =  std::stoul (nodes[1],nullptr,0);
      99                 :            :                 refine_one_to_two( tet_id, edge_node_A_id, edge_node_B_id);
     100                 :            :             }
     101                 :            : */
     102                 :            :             /**
     103                 :            :              * @brief Refine a given tet id into 2 children.
     104                 :            :              * NOTE: Does not do any validity checking (currently?)
     105                 :            :              *
     106                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     107                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
     108                 :            :              * @param tet_id Id of tet to refine
     109                 :            :              * @param edge_node_A_id The first node of id of the edge which
     110                 :            :              * will be split
     111                 :            :              * @param edge_node_B_id The second node of id of the
     112                 :            :              * edge which will be split
     113                 :            :              */
     114                 :        511 :             void refine_one_to_two(
     115                 :            :                     tet_store_t& tet_store,
     116                 :            :                     node_connectivity_t& node_connectivity,
     117                 :            :                     size_t tet_id,
     118                 :            :                     size_t edge_node_A_id,
     119                 :            :                     size_t edge_node_B_id
     120                 :            :             )
     121                 :            :             {
     122                 :            : 
     123                 :            :                 trace_out << "refine_one_to_two" << std::endl;
     124                 :          0 :                 if (!check_allowed_refinement(tet_store,tet_id)) return;
     125                 :            : 
     126                 :        511 :                 tet_t original_tet = tet_store.get(tet_id);
     127                 :            : 
     128                 :            :                 //coordinate_t original_tet_c = node_connectivity->id_to_coordinate(id);
     129                 :            : 
     130                 :        511 :                 size_t new_node_id = node_connectivity.add( edge_node_A_id, edge_node_B_id );
     131                 :            : 
     132                 :            :                 /// Split existing tet into two new tets
     133                 :            : 
     134                 :            :                 // The two new tets will be the same, but for each an edge will
     135                 :            :                 // be cut, losing an edge  replaced by E
     136                 :            : 
     137                 :            :                 tet_t new_tet1;
     138                 :            :                 tet_t new_tet2;
     139                 :            : 
     140                 :            :                 // Create a new tet that is based on the original
     141                 :            :                 copy_tet(&new_tet1, &original_tet);
     142                 :            : 
     143                 :            :                 // Replace all node ids in tet that were pointing to A with new_node_id
     144                 :            :                 replace_node(&new_tet1, edge_node_A_id, new_node_id);
     145                 :            : 
     146                 :            :                 // Create a new tet that is based on the original
     147                 :            :                 copy_tet(&new_tet2, &original_tet);
     148                 :            : 
     149                 :            :                 // Replace all node ids in tet that were pointing to B with new_node_id
     150                 :            :                 replace_node(&new_tet2, edge_node_B_id, new_node_id);
     151                 :            : 
     152                 :            :                 // Now, update the edge list
     153                 :            : 
     154                 :            :                 // Generate edges for split
     155                 :        511 :                 tet_store.edge_store.split(edge_node_A_id, edge_node_B_id, new_node_id,
     156                 :            :                         Edge_Lock_Case::intermediate);
     157                 :            : 
     158                 :            :                 child_id_list_t child_list = generate_child_ids(tet_store,tet_id, 2);
     159                 :            : 
     160                 :        511 :                 size_t first_child_id = child_list[0];
     161                 :        511 :                 size_t second_child_id = child_list[1];
     162                 :            : 
     163                 :            :                 // Add the two new tets to the system
     164                 :            :                 size_t new_tet_id = first_child_id;
     165         [ +  - ]:        511 :                 tet_store.add(
     166                 :            :                         first_child_id,
     167                 :            :                         new_tet1,
     168                 :            :                         Refinement_Case::one_to_two,
     169                 :            :                         tet_id
     170                 :            :                 );
     171                 :            : 
     172                 :            :                 //size_t new_tet_id2 = second_child_id;
     173         [ +  - ]:        511 :                 tet_store.add(
     174                 :            :                         second_child_id,
     175                 :            :                         new_tet2,
     176                 :            :                         Refinement_Case::one_to_two,
     177                 :            :                         tet_id
     178                 :            :                 );
     179                 :            : 
     180                 :            :                 //trace_out << "1:2 DOING REFINE OF " << tet_id << ". Adding " << child_list[0] << " and " << child_list[1] << std::endl;
     181                 :            : 
     182                 :            :                 // This call is only needed to add a single edge, from the new
     183                 :            :                 // node to the node on the normal to that face, but avoids
     184                 :            :                 // directly calculating which nodes that is
     185         [ +  - ]:        511 :                 tet_store.generate_edges(new_tet_id);
     186                 :            : 
     187                 :            :                 // Currently we lock one per tet, around the split node. We
     188                 :            :                 // also need to lock the two "arms" which come out from it
     189                 :            :                 //lock_edges_from_node(new_tet_id, new_node_id, Edge_Lock_Case::intermediate);
     190                 :            :                 //lock_edges_from_node(new_tet_id2, new_node_id, Edge_Lock_Case::intermediate);
     191                 :            : 
     192                 :            :                 // Deactivate parent tet?
     193                 :            :                 tet_store.deactivate(tet_id);
     194                 :            :                 //lock_edges_from_node(new_node_id, Edge_Lock_Case::intermediate);
     195                 :            :                 trace_out << "Adding " << new_node_id << " to intermediate list " << std::endl;
     196                 :            :                 tet_store.intermediate_list.insert(new_node_id);
     197                 :            :             }
     198                 :            : 
     199                 :            :             /**
     200                 :            :              * @brief Method which takes a tet id, and deduces the other
     201                 :            :              * parameters needed to perform a 1:4
     202                 :            :              *
     203                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     204                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
     205                 :            :              * @param tet_id The id to refine 1:4
     206                 :            :             */
     207                 :        706 :             void refine_one_to_four( tet_store_t& tet_store,
     208                 :            :                     node_connectivity_t& node_connectivity, size_t tet_id)
     209                 :            :             {
     210                 :            :                 trace_out << "do refine 1:4 " << std::endl;
     211                 :            :                 //bool face_refine = false;
     212                 :            :                 size_t face_refine_id = 0; // FIXME: Does this need a better default
     213                 :        706 :                 face_list_t face_list = tet_store.generate_face_lists(tet_id);
     214                 :            : 
     215                 :            :                 // Iterate over each face
     216         [ +  - ]:       1811 :                 for (size_t face = 0; face < NUM_TET_FACES; face++)
     217                 :            :                 {
     218                 :            :                     int num_face_refine_edges = 0;
     219                 :            : 
     220                 :       1811 :                     face_ids_t face_ids = face_list[face];
     221                 :            :                     trace_out << "face ids " <<
     222                 :            :                         face_ids[0] << ", " <<
     223                 :            :                         face_ids[1] << ", " <<
     224                 :            :                         face_ids[2] << ", " <<
     225                 :            :                         std::endl;
     226                 :            : 
     227                 :       1811 :                     edge_list_t face_edge_list = AMR::edge_store_t::generate_keys_from_face_ids(face_ids);
     228                 :            :                     // For this face list, see which ones need refining
     229                 :            :                     trace_out << "Looping to " << NUM_FACE_NODES << std::endl;
     230         [ +  + ]:       5754 :                     for (size_t k = 0; k < NUM_FACE_NODES; k++)
     231                 :            :                     {
     232                 :            :                         trace_out << "nodes " << k << std::endl;
     233                 :            : 
     234                 :       4531 :                         edge_t edge = face_edge_list[k];
     235         [ +  + ]:       4531 :                         if (tet_store.edge_store.get(edge).needs_refining == 1)
     236                 :            :                         {
     237                 :       2909 :                             num_face_refine_edges++;
     238                 :            :                             trace_out << "Ref " << edge << " Num face => " << num_face_refine_edges << std::endl;
     239                 :            :                         }
     240                 :            : 
     241                 :            :                         // Check for locked edges
     242                 :            :                             // This case only cares about faces with no locks
     243         [ +  + ]:       4531 :                         if (tet_store.edge_store.lock_case(edge) != Edge_Lock_Case::unlocked)
     244                 :            :                         {
     245                 :            :                             // Abort this face
     246                 :            :                             trace_out << "Face has lock it's not this one " << face << std::endl;
     247                 :            :                             num_face_refine_edges = 0;
     248                 :        588 :                             break;
     249                 :            :                         }
     250                 :            :                         trace_out << "Num face => " << num_face_refine_edges << std::endl;
     251                 :            :                     }
     252         [ +  + ]:       1223 :                     if (num_face_refine_edges >= 2)
     253                 :            :                     {
     254                 :            :                         assert(num_face_refine_edges < 4);
     255                 :            :                         //face_refine = true;
     256                 :            :                         trace_out << "Accepting face " << face << std::endl;
     257                 :            :                         face_refine_id = face;
     258                 :        706 :                         break;
     259                 :            :                     }
     260                 :            :                 }
     261                 :            : 
     262                 :        706 :                 tet_t tet = tet_store.get(tet_id);
     263                 :            :                 size_t opposite_offset = AMR::node_connectivity_t::face_list_opposite(face_list, face_refine_id);
     264                 :        706 :                 size_t opposite_id = tet[opposite_offset];
     265                 :            : 
     266                 :            :                 trace_out << "1:4 tet mark id " << tet_id << std::endl;
     267                 :            :                 trace_out << "opposite offset " << opposite_offset << std::endl;
     268                 :            :                 trace_out << "opposite id " << opposite_id << std::endl;
     269                 :            :                 trace_out << "face refine id " << face_refine_id << std::endl;
     270                 :            :                 trace_out << "face list 0 " << face_list[face_refine_id][0] << std::endl;
     271                 :            :                 trace_out << "face list 1 " << face_list[face_refine_id][1] << std::endl;
     272                 :            :                 trace_out << "face list 2 " << face_list[face_refine_id][2] << std::endl;
     273                 :            : 
     274                 :        706 :                 refine_one_to_four(tet_store, node_connectivity, tet_id, face_list[face_refine_id], opposite_id);
     275                 :        706 :             }
     276                 :            : 
     277                 :            :             /**
     278                 :            :              * @brief Method which takes a tet id, and deduces the other
     279                 :            :              * parameters needed to perform a 1:4, as a part of an 8:4 deref
     280                 :            :              *
     281                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     282                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
     283                 :            :              * @param tet_id The id to refine 1:4
     284                 :            :             */
     285                 :          0 :             void deref_refine_one_to_four( tet_store_t& tet_store,
     286                 :            :                     node_connectivity_t& node_connectivity, size_t tet_id)
     287                 :            :             {
     288                 :            :                 trace_out << "do refine 1:4 " << std::endl;
     289                 :            :                 //bool face_refine = false;
     290                 :            :                 size_t face_refine_id = 0; // FIXME: Does this need a better default
     291                 :          0 :                 face_list_t face_list = tet_store.generate_face_lists(tet_id);
     292                 :            : 
     293                 :            :                 // Iterate over each face
     294         [ -  - ]:          0 :                 for (size_t face = 0; face < NUM_TET_FACES; face++)
     295                 :            :                 {
     296                 :            :                     int num_face_refine_edges = 0;
     297                 :            : 
     298                 :          0 :                     face_ids_t face_ids = face_list[face];
     299                 :            :                     trace_out << "face ids " <<
     300                 :            :                         face_ids[0] << ", " <<
     301                 :            :                         face_ids[1] << ", " <<
     302                 :            :                         face_ids[2] << ", " <<
     303                 :            :                         std::endl;
     304                 :            : 
     305                 :          0 :                     edge_list_t face_edge_list = AMR::edge_store_t::generate_keys_from_face_ids(face_ids);
     306                 :            :                     // For this face list, see which ones need refining
     307                 :            :                     trace_out << "Looping to " << NUM_FACE_NODES << std::endl;
     308         [ -  - ]:          0 :                     for (size_t k = 0; k < NUM_FACE_NODES; k++)
     309                 :            :                     {
     310                 :            :                         trace_out << "nodes " << k << std::endl;
     311                 :            : 
     312                 :          0 :                         edge_t edge = face_edge_list[k];
     313         [ -  - ]:          0 :                         if (tet_store.edge_store.get(edge).needs_refining == 2)
     314                 :            :                         {
     315                 :          0 :                             num_face_refine_edges++;
     316                 :            :                             trace_out << "Ref " << edge << " Num face => " << num_face_refine_edges << std::endl;
     317                 :            :                         }
     318                 :            : 
     319                 :            :                         // Check for locked edges
     320                 :            :                             // This case only cares about faces with no locks
     321         [ -  - ]:          0 :                         if (tet_store.edge_store.lock_case(edge) != Edge_Lock_Case::unlocked)
     322                 :            :                         {
     323                 :            :                             // Abort this face
     324                 :            :                             trace_out << "Face has lock it's not this one " << face << std::endl;
     325                 :            :                             num_face_refine_edges = 0;
     326                 :          0 :                             break;
     327                 :            :                         }
     328                 :            :                         trace_out << "Num face => " << num_face_refine_edges << std::endl;
     329                 :            :                     }
     330         [ -  - ]:          0 :                     if (num_face_refine_edges >= 2)
     331                 :            :                     {
     332                 :            :                         assert(num_face_refine_edges < 4);
     333                 :            :                         //face_refine = true;
     334                 :            :                         trace_out << "Accepting face " << face << std::endl;
     335                 :            :                         face_refine_id = face;
     336                 :          0 :                         break;
     337                 :            :                     }
     338                 :            :                 }
     339                 :            : 
     340                 :          0 :                 tet_t tet = tet_store.get(tet_id);
     341                 :            :                 size_t opposite_offset = AMR::node_connectivity_t::face_list_opposite(face_list, face_refine_id);
     342                 :          0 :                 size_t opposite_id = tet[opposite_offset];
     343                 :            : 
     344                 :            :                 trace_out << "1:4 tet mark id " << tet_id << std::endl;
     345                 :            :                 trace_out << "opposite offset " << opposite_offset << std::endl;
     346                 :            :                 trace_out << "opposite id " << opposite_id << std::endl;
     347                 :            :                 trace_out << "face refine id " << face_refine_id << std::endl;
     348                 :            :                 trace_out << "face list 0 " << face_list[face_refine_id][0] << std::endl;
     349                 :            :                 trace_out << "face list 1 " << face_list[face_refine_id][1] << std::endl;
     350                 :            :                 trace_out << "face list 2 " << face_list[face_refine_id][2] << std::endl;
     351                 :            : 
     352                 :          0 :                 refine_one_to_four(tet_store, node_connectivity, tet_id, face_list[face_refine_id], opposite_id);
     353                 :          0 :             }
     354                 :            : 
     355                 :            :             /**
     356                 :            :              * @brief Refine a given tet id into 4 children.
     357                 :            :              * NOTE: Does not do any validity checking (currently?)
     358                 :            :              *
     359                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     360                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
     361                 :            :              * @param tet_id The id of the tet to refine
     362                 :            :              * @param face_ids The ids which make the face to be split
     363                 :            :              * @param opposite_id The remaining id which is "opposite" the
     364                 :            :              * split face
     365                 :            :              */
     366                 :        706 :             void refine_one_to_four(
     367                 :            :                     tet_store_t& tet_store,
     368                 :            :                     node_connectivity_t& node_connectivity,
     369                 :            :                     size_t tet_id,
     370                 :            :                     std::array<size_t, NUM_FACE_NODES> face_ids,
     371                 :            :                     size_t opposite_id
     372                 :            :             )
     373                 :            :             {
     374                 :            : 
     375                 :            :                 trace_out << "refine_one_to_four" << std::endl;
     376                 :          0 :                 if (!check_allowed_refinement(tet_store,tet_id)) return;
     377                 :            : 
     378                 :            :                 trace_out << "Refining tet_id " << tet_id <<
     379                 :            :                     " 1:4 opposite edge " << opposite_id << std::endl;
     380                 :            : 
     381                 :        706 :                 tet_t t = tet_store.get(tet_id);
     382                 :            :                 trace_out  << "Tet has nodes " <<
     383                 :            :                     t[0] << ", " <<
     384                 :            :                     t[1] << ", " <<
     385                 :            :                     t[2] << ", " <<
     386                 :            :                     t[3] << ", " <<
     387                 :            :                     std::endl;
     388                 :            : 
     389                 :            :                 trace_out << "face_ids " <<
     390                 :            :                     face_ids[0] << ", " <<
     391                 :            :                     face_ids[1] << ", " <<
     392                 :            :                     face_ids[2] << ", " <<
     393                 :            :                     std::endl;
     394                 :            : 
     395                 :        706 :                 size_t A = face_ids[0];
     396                 :        706 :                 size_t B = face_ids[1];
     397                 :        706 :                 size_t C = face_ids[2];
     398                 :            :                 size_t D = opposite_id;
     399                 :            : 
     400                 :            :                 trace_out <<
     401                 :            :                     " A " << A <<
     402                 :            :                     " B " << B <<
     403                 :            :                     " C " << C <<
     404                 :            :                     " D " << D <<
     405                 :            :                     std::endl;
     406                 :            : 
     407                 :            :                 // Make new nodes
     408                 :            :                 //coordinate_t AB_mid = node_connectivity->find_mid_point(A, B);
     409                 :        706 :                 size_t AB = node_connectivity.add(A,B);
     410                 :            : 
     411                 :            :                 //coordinate_t AC_mid = node_connectivity->find_mid_point(A, C);
     412                 :        706 :                 size_t AC = node_connectivity.add(A,C);
     413                 :            : 
     414                 :            :                 //coordinate_t BC_mid = node_connectivity->find_mid_point(B, C);
     415                 :        706 :                 size_t BC = node_connectivity.add(B,C);
     416                 :            : 
     417                 :            :                 // Use nodes to update edges
     418                 :            :                 // All added edges will be locked due to containing intermediate points
     419                 :            :                 // Split Outer face  edges
     420                 :        706 :                 tet_store.edge_store.split(A, C, AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     421                 :        706 :                 tet_store.edge_store.split(A, B, AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     422                 :        706 :                 tet_store.edge_store.split(B, C, BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     423                 :            : 
     424                 :            :                 // Connect D to intermediate points
     425                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(D, AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     426                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(D, BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     427                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(D, AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     428                 :            :                 // Connect inner edges
     429                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     430                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     431                 :        706 :                 tet_store.edge_store.generate(AB, BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     432                 :            : 
     433                 :            :                 // Make new Tets
     434                 :            :                 //  This is just the node opposite the face plus each pair
     435                 :            :                 //  of the news nodes, and the old corner
     436                 :            :                 //  FIXME: How to find that near corner programatically?
     437                 :            : 
     438                 :            :                 // Hard coded solution
     439                 :            :                 // A AC AB D
     440                 :            :                 // AC AB BC D
     441                 :            :                 // AC BC C D
     442                 :            :                 // AB B BC D
     443                 :            : 
     444                 :            :                 size_t num_children = 4;
     445                 :            :                 child_id_list_t child = generate_child_ids(tet_store,tet_id, num_children);
     446                 :            : 
     447                 :            :                 // Outsides
     448         [ +  - ]:        706 :                 tet_store.add(child[0], A,  AB, AC, D, Refinement_Case::one_to_four, tet_id);
     449         [ +  - ]:        706 :                 tet_store.add(child[2], AC, BC, C,  D, Refinement_Case::one_to_four, tet_id);
     450         [ +  - ]:        706 :                 tet_store.add(child[3], AB, B,  BC, D, Refinement_Case::one_to_four, tet_id);
     451                 :            : 
     452                 :            :                 // Center
     453                 :        706 :                 size_t center_id = child[1]; // 1 to preserve Jacobian order
     454         [ +  - ]:        706 :                 tet_store.add(center_id, AC, AB, BC, D, Refinement_Case::one_to_four, tet_id);
     455                 :            : 
     456                 :            : 
     457                 :            :                 // TODO: replace this with a more concise way to lock the correct edges
     458                 :            : 
     459                 :        706 :                 tet_store.add_center(center_id);
     460                 :            :                 /*
     461                 :            :                 lock_edges_from_node(child[0], AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     462                 :            :                 lock_edges_from_node(child[0], AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     463                 :            :                 lock_edges_from_node(child[2], AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     464                 :            :                 lock_edges_from_node(child[2], BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     465                 :            :                 lock_edges_from_node(child[3], AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     466                 :            :                 lock_edges_from_node(child[3], BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     467                 :            :                 lock_edges_from_node(center_id, AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     468                 :            :                 lock_edges_from_node(center_id, AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     469                 :            :                 lock_edges_from_node(center_id, BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     470                 :            :                 */
     471                 :            : 
     472                 :            : 
     473                 :            :                 tet_store.deactivate(tet_id);
     474                 :            : 
     475                 :            :                 //trace_out << "1:4 DOING REFINE OF " << tet_id << ". Adding "
     476                 :            :                     // << child[0] << ", "
     477                 :            :                     // << child[1] << ", "
     478                 :            :                     // << child[2] << ", "
     479                 :            :                     // << child[3]
     480                 :            :                     // << std::endl;
     481                 :            : 
     482                 :            :                 /*
     483                 :            :                 lock_edges_from_node(AB, Edge_Lock_Case::intermediate);
     484                 :            :                 lock_edges_from_node(AC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     485                 :            :                 lock_edges_from_node(BC, Edge_Lock_Case::intermediate);
     486                 :            :                 */
     487                 :            : 
     488                 :            :                 trace_out << "Adding " << AB << " to intermediate list " << std::endl;
     489                 :            :                 tet_store.intermediate_list.insert(AB);
     490                 :            :                 trace_out << "Adding " << AC << " to intermediate list " << std::endl;
     491                 :            :                 tet_store.intermediate_list.insert(AC);
     492                 :            :                 trace_out << "Adding " << BC << " to intermediate list " << std::endl;
     493                 :            :                 tet_store.intermediate_list.insert(BC);
     494                 :            : 
     495                 :            :             }
     496                 :            : 
     497                 :            :             /**
     498                 :            :              * @brief Refine a given tet id into 8 children.
     499                 :            :              * NOTE: Does not do any validity checking (currently?)
     500                 :            :              *
     501                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     502                 :            :              * @param node_connectivity Mesh node connectivity (graph)
     503                 :            :              * @param tet_id Id of tet to refine
     504                 :            :              */
     505                 :      98630 :             void refine_one_to_eight( tet_store_t& tet_store,
     506                 :            :                     node_connectivity_t& node_connectivity, size_t tet_id)
     507                 :            :             {
     508                 :            : 
     509                 :            :                 trace_out << "refine_one_to_eight" << std::endl;
     510                 :          0 :                 if (!check_allowed_refinement(tet_store,tet_id)) return;
     511                 :            : 
     512                 :            :                 // Split every edge into two
     513                 :            :                 // Makes 4 tets out of the old corners and 3 near mid-points
     514                 :            :                 // Make 4 out of the midpoints
     515                 :            : 
     516                 :            :                 // For Tet {ABCD} need to know all (non-repeating) node pairs
     517                 :            :                 // {AB} {AC} {AD} {BC} {BD} {CD}
     518                 :            :                 // This can either be hard coded, or generated with a 2d loop
     519                 :            :                 // The loop would just be i=0..4, j=i..4
     520                 :            :                 //
     521                 :            : 
     522                 :            : 
     523                 :      98630 :                 tet_t tet = tet_store.get(tet_id);
     524                 :            : 
     525                 :            :                 size_t A = tet[0];
     526                 :            :                 size_t B = tet[1];
     527                 :            :                 size_t C = tet[2];
     528                 :            :                 size_t D = tet[3];
     529                 :            : 
     530                 :            :                 trace_out << "A " << A << " B " << B << " C " << C << " D " << D
     531                 :            :                     << std::endl;
     532                 :            : 
     533                 :            :                 // Generate pairs of nodes (i.e edges)
     534                 :            :                 // Hard coding for now, can swap out for loop
     535                 :            :                 //coordinate_t AB_mid = node_connectivity->find_mid_point(A,B);
     536                 :      98630 :                 size_t AB = node_connectivity.add(A,B);
     537                 :            : 
     538                 :            :                 //coordinate_t AC_mid = node_connectivity->find_mid_point(A,C);
     539                 :      98630 :                 size_t AC = node_connectivity.add(A,C);
     540                 :            : 
     541                 :            :                 //coordinate_t AD_mid = node_connectivity->find_mid_point(A,D);
     542                 :      98630 :                 size_t AD = node_connectivity.add(A,D);
     543                 :            : 
     544                 :            :                 //coordinate_t BC_mid = node_connectivity->find_mid_point(B,C);
     545                 :      98630 :                 size_t BC = node_connectivity.add(B,C);
     546                 :            : 
     547                 :            :                 //coordinate_t BD_mid = node_connectivity->find_mid_point(B,D);
     548                 :      98630 :                 size_t BD = node_connectivity.add(B,D);
     549                 :            : 
     550                 :            :                 //coordinate_t CD_mid = node_connectivity->find_mid_point(C,D);
     551                 :      98630 :                 size_t CD = node_connectivity.add(C,D);
     552                 :            : 
     553                 :            :                 // Update edges
     554                 :            : 
     555                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.split(A, C, AC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     556                 :            :                 tet_store.edge_store.split(A, B, AB, Edge_Lock_Case::unlocked);
     557                 :            :                 tet_store.edge_store.split(A, D, AD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     558                 :            :                 tet_store.edge_store.split(B, C, BC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     559                 :            :                 tet_store.edge_store.split(B, D, BD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     560                 :            :                 tet_store.edge_store.split(C, D, CD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     561                 :            : 
     562                 :            : 
     563                 :            :                 // Outside edges for face ABC
     564                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, BC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     565                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, AB, Edge_Lock_Case::unlocked);
     566                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AB, BC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     567                 :            : 
     568                 :            :                 // Outside edges for face ACD
     569                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, AD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     570                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AD, CD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     571                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AC, CD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     572                 :            : 
     573                 :            :                 // Outside edges for face BCD
     574                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(BD, CD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     575                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(BD, BC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     576                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(CD, BC, Edge_Lock_Case::unlocked);
     577                 :            : 
     578                 :            :                 // Outside edges for face ABD
     579                 :      98630 :                  tet_store.edge_store.generate(AD, BD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     580                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AB, AD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     581                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(AB, BD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     582                 :            : 
     583                 :            :                 // Interior Edges
     584                 :      98630 :                    tet_store.edge_store.generate(AC, BD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     585                 :      98630 :                 tet_store.edge_store.generate(CD, AD, Edge_Lock_Case::unlocked);
     586                 :            : 
     587                 :            :                 // Add the new tets
     588                 :            :                 //
     589                 :            :                 // External
     590                 :            :                 // A AB AC AD - A
     591                 :            :                 // B BA BC BD - B
     592                 :            :                 // C CA CB CD - C
     593                 :            :                 // D DA DB DC - D
     594                 :            :                 // -
     595                 :            :                 // Internal (for a face BDC, it's the intermediate and mid opposite)
     596                 :            :                 // BC CD DB AC - BDC
     597                 :            :                 // AB BD AD AC - ABD
     598                 :            :                 // AB AC BC BD - ABC
     599                 :            :                 // AC AD CD BD - ACD
     600                 :            :                 //
     601                 :            : 
     602                 :            :                 // TODO: This is actually generating IDs not trying to get them
     603                 :            :                 child_id_list_t child = generate_child_ids(tet_store,tet_id);
     604                 :            : 
     605                 :            :                 // This order should give a positive Jacobian
     606         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[0], A, AB, AC, AD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     607         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[1], B, BC, AB, BD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     608         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[2], C, AC, BC, CD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     609         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[3], D, AD, CD, BD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     610                 :            : 
     611         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[4], BC, CD, AC, BD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     612         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[5], AB, BD, AC, AD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     613         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[6], AB, BC, AC, BD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     614         [ +  - ]:      98630 :                 tet_store.add(child[7], AC, BD, CD, AD, Refinement_Case::one_to_eight, tet_id);
     615                 :            : 
     616                 :            :                 tet_store.deactivate(tet_id);
     617                 :            : 
     618                 :            :                 //trace_out << "1:8 DOING REFINE OF " << tet_id << ". "
     619                 :            :                     // << child[0] << ", "
     620                 :            :                     // << child[1] << ", "
     621                 :            :                     // << child[2] << ", "
     622                 :            :                     // << child[3] << ", "
     623                 :            :                     // << child[4] << ", "
     624                 :            :                     // << child[5] << ", "
     625                 :            :                     // << child[6] << ", "
     626                 :            :                     // << child[7]
     627                 :            :                     // << std::endl;
     628                 :            : 
     629                 :            :             }
     630                 :            : 
     631                 :            :             // This is just a simple assignment, but I wanted to abstract it
     632                 :            :             // for if we change the underlying type to something which a simple
     633                 :            :             // assignment is no longer safe
     634                 :            :             /**
     635                 :            :              * @brief Function to duplicate (deep copy) a tet. Useful for when
     636                 :            :              * you want to make a tet that's very similar to an existing one
     637                 :            :              *
     638                 :            :              * @param out The tet to store the copy
     639                 :            :              * @param original The tet to copy the data from
     640                 :            :              */
     641                 :            :             void copy_tet(tet_t* out, tet_t* original)
     642                 :            :             {
     643                 :            :                 // NOTE: This will do a deep copy, so is safer than it may look
     644                 :       1022 :                 *out = *original;
     645                 :            :             }
     646                 :            : 
     647                 :            :             // This is just a std::replace, but may need to be more complicated
     648                 :            :             // in the future?
     649                 :            :             /**
     650                 :            :              * @brief function to take an existing list of tet ids and
     651                 :            :              * replace one. This can be useful for when you want to build very
     652                 :            :              * similar tets which share nodes
     653                 :            :              *
     654                 :            :              * @param tet Tet to perform operation on
     655                 :            :              * @param remove Element to be replaced
     656                 :            :              * @param add Element to replace with
     657                 :            :              */
     658                 :            :             void replace_node(tet_t* tet, size_t remove, size_t add)
     659                 :            :             {
     660                 :            :                 std::replace(tet->begin(), tet->end(), remove, add);
     661                 :            :             }
     662                 :            : 
     663                 :            :             /**
     664                 :            :              * @brief Function to find out slot in the x,y,z data arrays a tet lives
     665                 :            :              *
     666                 :            :              * // NOTE: this is _currently_ trivial, but will be nice if we for
     667                 :            :              * example swap data stores to a map
     668                 :            :              *
     669                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     670                 :            :              * @param tet tet of the tet to look for
     671                 :            :              * @param element offset into that tet to look at
     672                 :            :              *
     673                 :            :              * @return tet into data arrays the tet lives
     674                 :            :              */
     675                 :            :             // TODO: Move this (or rename?)
     676                 :            :             size_t tet_id_to_node_id( tet_store_t& tet_store, size_t tet, size_t element) {
     677                 :            :                 return tet_store.get(tet)[element];
     678                 :            :             }
     679                 :            : 
     680                 :            :             /**
     681                 :            :              * @brief Function to find the nodes which make up the
     682                 :            :              * single (or first?º edge which needs to be refined in an given
     683                 :            :              * edge_list
     684                 :            :              *
     685                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     686                 :            :              * @param edge_list The edge list to search for a refinement edge
     687                 :            :              *
     688                 :            :              * @return The node pair which represent the edge which needs
     689                 :            :              * refining
     690                 :            :              */
     691                 :            :             node_pair_t find_single_refinement_nodes( tet_store_t& tet_store, edge_list_t edge_list)
     692                 :            :             {
     693                 :            :                 node_pair_t returned_nodes;
     694                 :            :                 bool found_break = false;
     695                 :            :                 for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
     696                 :            :                 {
     697                 :            :                     edge_t edge = edge_list[k];
     698                 :            : 
     699                 :            :                     if (tet_store.edge_store.get(edge).needs_refining == 1)
     700                 :            :                     {
     701                 :            :                         returned_nodes[0] = edge.first();
     702                 :            :                         returned_nodes[1] = edge.second();
     703                 :            : 
     704                 :            :                         trace_out << "1:2 needs to be split on " <<
     705                 :            :                             returned_nodes[0] << " and " <<
     706                 :            :                             returned_nodes[1] << std::endl;
     707                 :            : 
     708                 :            :                         found_break = true;
     709                 :            :                         break;
     710                 :            :                     }
     711                 :            :                 }
     712                 :            : 
     713                 :            :                 assert(found_break);
     714                 :            : 
     715                 :            :                 return returned_nodes;
     716                 :            :             }
     717                 :            : 
     718                 :        684 :             void lock_intermediates(
     719                 :            :                     tet_store_t& tet_store,
     720                 :            :                     std::unordered_set<size_t> intermediate_list,
     721                 :            :                     Edge_Lock_Case lock_case
     722                 :            :                 )
     723                 :            :             {
     724                 :            :                 // Loop over all edges
     725                 :            :                 // If the edge is in the intermediate_list, deal with it
     726         [ +  + ]:    2214247 :                 for (const auto& p : tet_store.edge_store.edges)
     727                 :            :                 {
     728                 :    2213563 :                     auto e = p.first;
     729                 :    2213563 :                     size_t k1 = e.first();
     730                 :    2213563 :                     size_t k2 = e.second();
     731                 :            :                     // Can we make this double search cheaper?
     732                 :            :                     if (
     733 [ +  + ][ +  + ]:    4420383 :                             (intermediate_list.count(k1)) ||
     734                 :            :                             (intermediate_list.count(k2))
     735                 :            :                        )
     736                 :            :                     {
     737                 :            :                         trace_out << "Locking intermediate " << e << " from " << k1 << " and " << k2 << std::endl;
     738         [ +  - ]:      15541 :                         tet_store.edge_store.get(e).lock_case = lock_case;
     739         [ +  - ]:      15541 :                         tet_store.edge_store.get(e).needs_refining = 0;
     740                 :            :                     }
     741                 :            :                 }
     742                 :            : 
     743                 :        684 :             }
     744                 :            : 
     745                 :            :             // TODO: remove this, it's horrible and not efficient.
     746                 :            :             // WARNING: THIS GOES OVER ALL TETS!!!!
     747                 :            :             void lock_edges_from_node(
     748                 :            :                     tet_store_t& tet_store,
     749                 :            :                     size_t node_id,
     750                 :            :                     Edge_Lock_Case lock_case
     751                 :            :             )
     752                 :            :             {
     753                 :            :                 // Iterate over edges of ALL tet
     754                 :            :                 for (const auto& kv : tet_store.tets)
     755                 :            :                 {
     756                 :            :                     size_t tet_id = kv.first;
     757                 :            :                     edge_list_t edge_list = tet_store.generate_edge_keys(tet_id);
     758                 :            :                     for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
     759                 :            :                     {
     760                 :            :                         // If it contains that node id, mark it using lock_case
     761                 :            :                         edge_t edge = edge_list[k];
     762                 :            : 
     763                 :            :                         size_t edge_node_A_id = edge.first();
     764                 :            :                         size_t edge_node_B_id = edge.second();
     765                 :            : 
     766                 :            :                         if ((edge_node_A_id == node_id) || (edge_node_B_id == node_id)) {
     767                 :            :                             trace_out << " found node in " << edge_node_A_id << " - " << edge_node_B_id << " set to " << lock_case << std::endl;
     768                 :            :                             tet_store.edge_store.get(edge).lock_case = lock_case;
     769                 :            :                             tet_store.edge_store.get(edge).needs_refining = 0;
     770                 :            :                         }
     771                 :            :                     }
     772                 :            :                 }
     773                 :            :             }
     774                 :            : //            void lock_edges_from_node(
     775                 :            : //                    tet_store_t& tet_store,
     776                 :            : //                    size_t tet_id,
     777                 :            : //                    size_t node_id,
     778                 :            : //                    Edge_Lock_Case lock_case
     779                 :            : //            )
     780                 :            : //            {
     781                 :            : //                // Iterate over edges of of tet
     782                 :            : //                edge_list_t edge_list = tet_store.generate_edge_keys(tet_id);
     783                 :            : //                for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
     784                 :            : //                {
     785                 :            : //                    // If it contains that node id, mark it using lock_case
     786                 :            : //                    edge_t edge = edge_list[k];
     787                 :            : //
     788                 :            : //                    size_t edge_node_A_id = edge.first();
     789                 :            : //                    size_t edge_node_B_id = edge.second();
     790                 :            : //
     791                 :            : //                    if ((edge_node_A_id == node_id) || (edge_node_B_id == node_id)) {
     792                 :            : //                        tet_store.edge_store.get(edge).lock_case = lock_case;
     793                 :            : //                    }
     794                 :            : //                }
     795                 :            : //            }
     796                 :            : 
     797                 :            : 
     798                 :            :             ///// DEREFINEMENT STARTS HERE /////
     799                 :            :             /**
     800                 :            :              * @brief Function to iterate over children and remove them
     801                 :            :              *
     802                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     803                 :            :              * @param parent_id Id of the parent for whom you will delete the
     804                 :            :              * children
     805                 :            :              */
     806                 :            :             void derefine_children(tet_store_t& tet_store, size_t parent_id)
     807                 :            :             {
     808                 :            :                 // For a given tet_id, find and delete its children
     809                 :            :                 Refinement_State& parent = tet_store.data(parent_id);
     810                 :            :                 for (auto c : parent.children)
     811                 :            :                 {
     812                 :            :                     tet_store.erase(c);
     813                 :            :                     //tet_store.deactivate(c);
     814                 :            : 
     815                 :            :                     /*
     816                 :            :                     auto children = tet_store.data(c).children;
     817                 :            :                     // Debug printing
     818                 :            :                     std::cout << "tet " << c << "has ";
     819                 :            :                     for (auto child : children)
     820                 :            :                     {
     821                 :            :                         std::cout << " _child " << child;
     822                 :            :                     }
     823                 :            :                     std::cout << std::endl;
     824                 :            :                     */
     825                 :            :                 }
     826                 :            :                 parent.children.clear();
     827                 :            :             }
     828                 :            : 
     829                 :            :             /**
     830                 :            :              * @brief Common code for derefinement. Deactives the children and
     831                 :            :              * actives the parent
     832                 :            :              *
     833                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     834                 :            :              * @param parent_id The id of the parent
     835                 :            :              */
     836                 :            :             void generic_derefine(tet_store_t& tet_store, size_t parent_id)
     837                 :            :             {
     838                 :      40417 :                 derefine_children(tet_store,parent_id);
     839                 :      40417 :                 tet_store.activate(parent_id);
     840                 :            :             }
     841                 :            : 
     842                 :            :             /**
     843                 :            :              * @brief Perform 2->1 derefinement on tet
     844                 :            :              *
     845                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     846                 :            :              * @param parent_id The id of the parent
     847                 :            :              */
     848                 :            :             void derefine_two_to_one(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t&, size_t parent_id)
     849                 :            :             {
     850                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     851                 :            :                 // build a delete-list of edges/intermediates first, mesh_adapter
     852                 :            :                 // deletes edges from this list later
     853                 :            :                 determine_deletelist_of_intermediates(tet_store, parent_id);
     854                 :            :                 generic_derefine(tet_store,parent_id);
     855                 :            :             }
     856                 :            : 
     857                 :            :             /**
     858                 :            :              * @brief Perform 4->1 derefinement on tet
     859                 :            :              *
     860                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     861                 :            :              * @param parent_id The id of the parent
     862                 :            :              */
     863                 :            :             void derefine_four_to_one(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t&, size_t parent_id)
     864                 :            :             {
     865                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     866                 :            :                 // build a delete-list of edges/intermediates first, mesh_adapter
     867                 :            :                 // deletes edges from this list later
     868                 :            :                 determine_deletelist_of_intermediates(tet_store, parent_id);
     869                 :            :                 generic_derefine(tet_store,parent_id);
     870                 :            :             }
     871                 :            : 
     872                 :            :             /**
     873                 :            :              * @brief Perform 8->1 derefinement on tet
     874                 :            :              *
     875                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     876                 :            :              * @param parent_id The id of the parent
     877                 :            :              */
     878                 :      40417 :             void derefine_eight_to_one(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t&, size_t parent_id)
     879                 :            :             {
     880                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     881                 :            : 
     882                 :            :                 generic_derefine(tet_store,parent_id);
     883                 :            : 
     884                 :            :                 // TODO: Do we delete the nodes? Do we even have nodes?
     885                 :            : 
     886                 :            :                 // Delete the center edges
     887                 :            :                     // If edge isn't in the parent, delete it? Is there a better way?
     888                 :      40417 :                 edge_list_t parent_edges = tet_store.generate_edge_keys(parent_id);
     889                 :            : 
     890                 :            :                 Refinement_State& parent = tet_store.data(parent_id);
     891         [ -  + ]:      40417 :                 for (auto c : parent.children)
     892                 :            :                 {
     893         [ -  - ]:          0 :                     edge_list_t child_edges = tet_store.generate_edge_keys(c);
     894                 :            :                     // build a delete-list of non-matching edges first, then
     895                 :            :                     // mesh_adapter deletes edges from this list later
     896         [ -  - ]:          0 :                     determine_deletelist_of_non_matching_edges(child_edges, parent_edges);
     897                 :            :                 }
     898                 :      40417 :             }
     899                 :            : 
     900                 :            :             // TODO: Document This.
     901                 :          0 :             void derefine_four_to_two(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t& node_connectivity, size_t parent_id)
     902                 :            :             {
     903                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     904                 :            :                 auto edge = find_edge_not_derefined(tet_store,
     905                 :          0 :                   node_connectivity, parent_id);
     906                 :          0 :                 derefine_four_to_one(tet_store, node_connectivity, parent_id);
     907                 :          0 :                 refine_one_to_two( tet_store, node_connectivity, parent_id,
     908                 :            :                   edge.first(), edge.second() );
     909                 :          0 :             }
     910                 :            : 
     911                 :            :             // TODO: Document This.
     912                 :          0 :             void derefine_eight_to_two(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t& node_connectivity, size_t parent_id)
     913                 :            :             {
     914                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     915                 :            : 
     916                 :            :                 auto edge = find_edge_not_derefined(tet_store,
     917                 :          0 :                   node_connectivity, parent_id);
     918                 :          0 :                 derefine_eight_to_one(tet_store, node_connectivity, parent_id);
     919                 :          0 :                 refine_one_to_two( tet_store, node_connectivity, parent_id,
     920                 :            :                   edge.first(), edge.second() );
     921                 :          0 :             }
     922                 :            : 
     923                 :            :             // TODO: Document This.
     924                 :          0 :             void derefine_eight_to_four(tet_store_t& tet_store, node_connectivity_t& node_connectivity, size_t parent_id)
     925                 :            :             {
     926                 :            :                 //if (!check_allowed_derefinement(tet_store,parent_id)) return;
     927                 :            :                 // TODO: think about if the logic for these derefs are right
     928                 :          0 :                 derefine_eight_to_one(tet_store, node_connectivity, parent_id);
     929                 :          0 :                 deref_refine_one_to_four( tet_store, node_connectivity, parent_id);
     930                 :          0 :             }
     931                 :            : 
     932                 :            :             /**
     933                 :            :              * @brief Loop over children and determine delete-list of all intermediate edges
     934                 :            :              *
     935                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     936                 :            :              * @param parent_id Id of parent
     937                 :            :              */
     938                 :        343 :             void determine_deletelist_of_intermediates(tet_store_t& tet_store, size_t parent_id)
     939                 :            :             {
     940                 :            :                 Refinement_State& parent = tet_store.data(parent_id);
     941                 :        343 :                 auto parent_edges = tet_store.generate_edge_keys(parent_id);
     942                 :            :                 std::set< edge_t > parent_edge_set;
     943 [ +  + ][ +  - ]:       2401 :                 for (auto pe:parent_edges) parent_edge_set.insert(pe);
     944         [ +  + ]:       1425 :                 for (auto c : parent.children)
     945                 :            :                 {
     946         [ +  - ]:       1082 :                     edge_list_t edge_list = tet_store.generate_edge_keys(c);
     947         [ +  + ]:       7574 :                     for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
     948                 :            :                     {
     949                 :       6492 :                         edge_t edge = edge_list[k];
     950                 :            :                         // accept this code may try delete an edge which has already gone
     951                 :       6492 :                         if (tet_store.edge_store.exists(edge)) {
     952                 :            :                             if (parent_edge_set.count(edge) == 0)
     953                 :            :                             {
     954                 :            :                                 trace_out << "child " << c << " adding to delete list: "
     955                 :            :                                   << edge.first() << " - " << edge.second() << std::endl;
     956         [ +  - ]:       4936 :                                 delete_list.push_back(edge);
     957                 :            :                             }
     958                 :            :                         }
     959                 :            :                     }
     960                 :            :                 }
     961                 :        343 :             }
     962                 :            : 
     963                 :            :             /**
     964                 :            :              * @brief Deletes the intermediate edge in the delete list for derefinement
     965                 :            :              *
     966                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
     967                 :            :              */
     968                 :        326 :             void delete_intermediates_of_children(tet_store_t& tet_store)
     969                 :            :             {
     970         [ +  + ]:       5262 :               for (const auto& edge : delete_list) {
     971                 :       4936 :                 tet_store.edge_store.erase(edge);
     972                 :            :               }
     973                 :            : 
     974                 :            :               delete_list.clear();
     975                 :        326 :             }
     976                 :            : 
     977                 :            :             /**
     978                 :            :              * @brief If edge in candidate is not present in basis, add edge
     979                 :            :              * (candidate) to delete list
     980                 :            :              *
     981                 :            :              * @param candidate The edge list which is to be searched and deleted
     982                 :            :              * @param basis The edge list to check against
     983                 :            :              */
     984                 :          0 :             void determine_deletelist_of_non_matching_edges(edge_list_t candidate,
     985                 :            :               edge_list_t basis)
     986                 :            :             {
     987                 :            :                 trace_out << "Looking for edges to delete" << std::endl;
     988                 :            : 
     989                 :            :                 // TODO: Sanity check this now we changed to edge_t
     990                 :            : 
     991                 :            :                 // Loop over the edges in each child. Look over the basis and
     992                 :            :                 // if we can't find it, delete it
     993         [ -  - ]:          0 :                 for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
     994                 :            :                 {
     995                 :          0 :                     edge_t search_key = candidate[k];
     996                 :            : 
     997                 :            :                     // Search the basis for it
     998                 :            :                     bool found_it = false;
     999                 :            : 
    1000         [ -  - ]:          0 :                     for (size_t l = 0; l < NUM_TET_EDGES; l++)
    1001                 :            :                     {
    1002         [ -  - ]:          0 :                         edge_t key = basis[l];
    1003                 :            :                         if (search_key == key)
    1004                 :            :                         {
    1005                 :            :                             found_it = true;
    1006                 :            :                         }
    1007                 :            :                     }
    1008                 :            : 
    1009                 :            :                     // If we didn't find it, delete it
    1010         [ -  - ]:          0 :                     if (!found_it)
    1011                 :            :                     {
    1012                 :            :                         // Delete it
    1013                 :            :                         //tet_store.edge_store.erase(search_key);
    1014                 :          0 :                         delete_list.push_back(search_key);
    1015                 :            :                     }
    1016                 :            :                 }
    1017                 :          0 :             }
    1018                 :            : 
    1019                 :            : 
    1020                 :            :             /**
    1021                 :            :              * @brief function to detect when an invalid derefinement is
    1022                 :            :              * invoked
    1023                 :            :              *
    1024                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
    1025                 :            :              * @param tet_id Id the of the tet which will be de-refined
    1026                 :            :              *
    1027                 :            :              * @return A bool stating if the tet can be validly de-refined
    1028                 :            :              */
    1029                 :            :             bool check_allowed_derefinement( tet_store_t& tet_store, size_t tet_id)
    1030                 :            :             {
    1031                 :            :                 Refinement_State& master_element = tet_store.data(tet_id);
    1032                 :            : 
    1033                 :            :                 // Check this won't take us past the max refinement level
    1034                 :            :                 if (master_element.refinement_level <= MIN_REFINEMENT_LEVEL)
    1035                 :            :                 {
    1036                 :            :                     return false;
    1037                 :            :                 }
    1038                 :            : 
    1039                 :            :                 // If we got here, we didn't detect anything which tells us not
    1040                 :            :                 // to
    1041                 :            :                 return true;
    1042                 :            :             }
    1043                 :            : 
    1044                 :            : 
    1045                 :            :             // HERE BE DRAGONS! THIS IS DANGEROUS IF YOU USE IT WRONG
    1046                 :            :             // For every child of parent_id, set his children to our won
    1047                 :            :             // TODO: set a flag for the curious user to know we trashed the children
    1048                 :            :             void overwrite_children(
    1049                 :            :                     tet_store_t& tet_store,
    1050                 :            :                     const child_id_list_t& to_be_replaced,
    1051                 :            :                     const child_id_list_t& replace_with
    1052                 :            :             )
    1053                 :            :             {
    1054                 :            :                 for (auto c : to_be_replaced)
    1055                 :            :                 {
    1056                 :            :                     tet_store.data(c).children = replace_with;
    1057                 :            :                 }
    1058                 :            :             }
    1059                 :            : 
    1060                 :            :             /**
    1061                 :            :              * @brief function to detect which edge should not get derefined
    1062                 :            :              *
    1063                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
    1064                 :            :              * @param node_connectivity Node connectivity to use
    1065                 :            :              * @param tet_id Id the of the tet which will be de-refined
    1066                 :            :              *
    1067                 :            :              * @return Array of size two containing nodes of required edge
    1068                 :            :              */
    1069                 :          0 :             edge_t find_edge_not_derefined(
    1070                 :            :               tet_store_t& tet_store,
    1071                 :            :               node_connectivity_t& node_connectivity,
    1072                 :            :               size_t tet_id)
    1073                 :            :             {
    1074                 :            :               // 2 nonparent nodes set to derefine for a 4:2
    1075                 :            :               // 5 nonparent nodes set to derefine for an 8:2
    1076                 :            :               // will have 2 or 5 nonparent nodes set to deref; Figure out which
    1077                 :            :               // edge is the one that is not set to deref
    1078                 :            : 
    1079                 :          0 :               auto derefine_node_set = find_derefine_node_set(tet_store, tet_id);
    1080                 :            : 
    1081                 :            :               //// Do number of points
    1082                 :            :               //std::unordered_set<size_t> derefine_node_set;
    1083                 :            : 
    1084                 :            :               // Find the set of nodes which are not in the parent
    1085                 :            :               std::unordered_set<size_t> non_parent_nodes =
    1086         [ -  - ]:          0 :                 child_exclusive_nodes(tet_store, tet_id);
    1087                 :            : 
    1088                 :            :               // from the above non_parent_nodes set and derefine_node_set,
    1089                 :            :               // figureout which node should be removed
    1090                 :            :               std::size_t ed_A(0), ed_B(0);
    1091         [ -  - ]:          0 :               for (auto npn:non_parent_nodes) {
    1092         [ -  - ]:          0 :                 if (derefine_node_set.count(npn) == 0) {
    1093                 :            :                   // we've found the node that should not be removed, now we
    1094                 :            :                   // need to find the edge it belongs to
    1095                 :          0 :                   auto nonderef_edge = node_connectivity.get(npn);
    1096                 :          0 :                   ed_A = nonderef_edge[0];
    1097                 :          0 :                   ed_B = nonderef_edge[1];
    1098                 :            :                   //std::cout << "do-not-deref-APAN " << "A " << nd_edge[0]
    1099                 :            :                   //        << " B " << nd_edge[1] << std::endl;
    1100                 :            :                 }
    1101                 :            :               }
    1102                 :            : 
    1103                 :            :               assert(ed_A!=ed_B);
    1104                 :          0 :               edge_t nd_edge(ed_A, ed_B);
    1105                 :          0 :               return nd_edge;
    1106                 :            :             }
    1107                 :            : 
    1108                 :            :             /**
    1109                 :            :              * @brief function to detect what intermediate/non-parent nodes are
    1110                 :            :              *   marked for derefinement
    1111                 :            :              *
    1112                 :            :              * @param tet_store Tet store to use
    1113                 :            :              * @param tet_id Id of the tet which will be de-refined
    1114                 :            :              *
    1115                 :            :              * @return Set of nodes of marked for derefinement
    1116                 :            :              */
    1117                 :      83268 :             std::unordered_set< size_t > find_derefine_node_set(
    1118                 :            :               tet_store_t& tet_store,
    1119                 :            :               size_t tet_id)
    1120                 :            :             {
    1121                 :            :               // Set of nodes which are not in the parent
    1122                 :            :               std::unordered_set<size_t> non_parent_nodes =
    1123                 :      83268 :                 child_exclusive_nodes(tet_store, tet_id);
    1124                 :            :               std::unordered_set<size_t> derefine_node_set, unmarked_deref_node_set,
    1125                 :            :                 final_deref_node_set;
    1126                 :            : 
    1127         [ +  - ]:      83268 :               child_id_list_t children = tet_store.data(tet_id).children;
    1128                 :            : 
    1129                 :            :               // Look at children
    1130                 :            :               trace_out << tet_id << " Looping over " << children.size() << "children" << std::endl;
    1131         [ +  + ]:     744300 :               for (size_t i = 0; i < children.size(); i++)
    1132                 :            :               {
    1133                 :            :                   trace_out << "child: " << children[i] << std::endl;
    1134                 :            :                   // TODO: Is this in element or tet ids?
    1135         [ +  - ]:     661032 :                   edge_list_t edge_list = tet_store.generate_edge_keys(children[i]);
    1136         [ +  + ]:    4627224 :                   for (size_t k = 0; k < NUM_TET_EDGES; k++)
    1137                 :            :                   {
    1138                 :    3966192 :                       edge_t edge = edge_list[k];
    1139                 :            :                       // TODO: where do we makr the edges that need to be derefed? parent of child?
    1140                 :            :                       // Check each node, see if its an intermediate
    1141                 :    3966192 :                       size_t A = edge.first();
    1142                 :    3966192 :                       size_t B = edge.second();
    1143                 :            :                       trace_out << "checking edge for deref " << A << " - " << B << std::endl;
    1144                 :            : 
    1145                 :            :                       //if (tet_store.is_intermediate(A))
    1146         [ +  + ]:    3966192 :                       if (non_parent_nodes.count(A) )
    1147                 :            :                       {
    1148 [ +  - ][ +  + ]:    2963412 :                         if (tet_store.edge_store.get(edge).needs_derefining) {
    1149                 :            :                           trace_out << "Adding " << A << std::endl;
    1150                 :            :                           derefine_node_set.insert(A);
    1151                 :            :                         }
    1152                 :            :                         else {
    1153                 :            :                           unmarked_deref_node_set.insert(A);
    1154                 :            :                           //trace_out << "NOT added " << A << std::endl;
    1155                 :            :                         }
    1156                 :            :                       }
    1157                 :            : 
    1158                 :            :                       //if (tet_store.is_intermediate(B))
    1159         [ +  + ]:    3966192 :                       if (non_parent_nodes.count(B))
    1160                 :            :                       {
    1161 [ +  - ][ +  + ]:    3961674 :                         if (tet_store.edge_store.get(edge).needs_derefining) {
    1162                 :            :                           trace_out << "Adding " << B << std::endl;
    1163                 :            :                           derefine_node_set.insert(B);
    1164                 :            :                         }
    1165                 :            :                         else {
    1166                 :            :                           unmarked_deref_node_set.insert(B);
    1167                 :            :                           //trace_out << "NOT added " << B << std::endl;
    1168                 :            :                         }
    1169                 :            :                       }
    1170                 :            :                   }
    1171                 :            :               }
    1172                 :            : 
    1173                 :            :               //trace_out << "marked for deref: " << derefine_node_set.size() << std::endl;
    1174                 :            :               //trace_out << "NOT marked for deref: " << unmarked_deref_node_set.size() << std::endl;
    1175                 :            : 
    1176                 :            :               // remove nodes that are unmarked for derefinement
    1177         [ +  + ]:     577852 :               for (auto drnode : derefine_node_set) {
    1178         [ +  + ]:     494584 :                 if (unmarked_deref_node_set.count(drnode) == 0)
    1179                 :            :                   final_deref_node_set.insert(drnode);
    1180                 :            :               }
    1181                 :            :               derefine_node_set = final_deref_node_set;
    1182                 :      83268 :               return derefine_node_set;
    1183                 :            :             }
    1184                 :            : 
    1185                 :            : 
    1186         [ +  - ]:     166536 :             std::unordered_set<size_t> child_exclusive_nodes(tet_store_t& tet_store,
    1187                 :            :               size_t tet_id)
    1188                 :            :             {
    1189                 :            :               std::unordered_set<size_t> non_parent_nodes;
    1190                 :            : 
    1191                 :            :               // array
    1192         [ +  - ]:     166536 :               auto parent_tet = tet_store.get(tet_id);
    1193                 :            : 
    1194                 :            :               // convert to set
    1195         [ +  - ]:     166536 :               std::unordered_set<size_t> parent_set(begin(parent_tet), end(parent_tet));
    1196                 :            : 
    1197         [ +  - ]:     166536 :               child_id_list_t children = tet_store.data(tet_id).children;
    1198         [ +  + ]:    1488600 :               for (size_t i = 0; i < children.size(); i++)
    1199                 :            :               {
    1200         [ +  - ]:    1322064 :                       auto child_tet = tet_store.get( children[i] );
    1201                 :            : 
    1202                 :            :                       // Look at nodes, if not present add to set
    1203         [ +  + ]:    6610320 :                       for (std::size_t j = 0; j < NUM_TET_NODES; j++)
    1204                 :            :                       {
    1205                 :    5288256 :                               auto node = child_tet[j];
    1206         [ +  + ]:    5288256 :                               if (parent_set.count(node) == 0)
    1207                 :            :                               {
    1208                 :            :                                       non_parent_nodes.insert(node);
    1209                 :            :                               }
    1210                 :            :                       }
    1211                 :            :               }
    1212                 :            : 
    1213                 :            :               trace_out <<" Found " << non_parent_nodes.size() << " non parent nodes " << std::endl;
    1214                 :     166536 :               return non_parent_nodes;
    1215                 :            : 
    1216                 :            :             }
    1217                 :            :     };
    1218                 :            : }
    1219                 :            : 
    1220                 :            : #if defined(STRICT_GNUC)
    1221                 :            :   #pragma GCC diagnostic pop
    1222                 :            : #endif
    1223                 :            : 
    1224                 :            : #endif // guard

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