lib/gl_array_oset.c

   1 /* Ordered set data type implemented by an array.
   2    Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
   3    Written by Bruno Haible <bruno@clisp.org>, 2006.
   4
   5    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   8    any later version.
   9
  10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13    GNU General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU General Public License
  16    along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  17    Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  18
  19 #include <config.h>
  20
  21 /* Specification.  */
  22 #include "gl_array_oset.h"
  23
  24 #include <stdlib.h>
  25
  26 #include "xalloc.h"
  27
  28 /* Checked size_t computations.  */
  29 #include "xsize.h"
  30
  31 /* -------------------------- gl_oset_t Data Type -------------------------- */
  32
  33 /* Concrete gl_oset_impl type, valid for this file only.  */
  34 struct gl_oset_impl
  35 {
  36   struct gl_oset_impl_base base;
  37   /* An array of ALLOCATED elements, of which the first COUNT are used.
  38      0 <= COUNT <= ALLOCATED.  */
  39   const void **elements;
  40   size_t count;
  41   size_t allocated;
  42 };
  43
  44 static gl_oset_t
  45 gl_array_create_empty (gl_oset_implementation_t implementation,
  46                        gl_setelement_compar_fn compar_fn)
  47 {
  48   struct gl_oset_impl *set =
  49     (struct gl_oset_impl *) xmalloc (sizeof (struct gl_oset_impl));
  50
  51   set->base.vtable = implementation;
  52   set->base.compar_fn = compar_fn;
  53   set->elements = NULL;
  54   set->count = 0;
  55   set->allocated = 0;
  56
  57   return set;
  58 }
  59
  60 static size_t
  61 gl_array_size (gl_oset_t set)
  62 {
  63   return set->count;
  64 }
  65
  66 static size_t
  67 gl_array_indexof (gl_oset_t set, const void *elt)
  68 {
  69   size_t count = set->count;
  70
  71   if (count > 0)
  72     {
  73       gl_setelement_compar_fn compar = set->base.compar_fn;
  74       size_t low = 0;
  75       size_t high = count;
  76
  77       /* At each loop iteration, low < high; for indices < low the values
  78          are smaller than ELT; for indices >= high the values are greater
  79          than ELT.  So, if the element occurs in the list, it is at
  80          low <= position < high.  */
  81       do
  82         {
  83           size_t mid = low + (high - low) / 2; /* low <= mid < high */
  84           int cmp = (compar != NULL
  85                      ? compar (set->elements[mid], elt)
  86                      : (set->elements[mid] > elt ? 1 :
  87                         set->elements[mid] < elt ? -1 : 0));
  88
  89           if (cmp < 0)
  90             low = mid + 1;
  91           else if (cmp > 0)
  92             high = mid;
  93           else /* cmp == 0 */
  94             /* We have an element equal to ELT at index MID.  */
  95             return mid;
  96         }
  97       while (low < high);
  98     }
  99   return (size_t)(-1);
 100 }
 101
 102 static bool
 103 gl_array_search (gl_oset_t set, const void *elt)
 104 {
 105   return gl_array_indexof (set, elt) != (size_t)(-1);
 106 }
 107
 108 static bool
 109 gl_array_search_atleast (gl_oset_t set,
 110                          gl_setelement_threshold_fn threshold_fn,
 111                          const void *threshold,
 112                          const void **eltp)
 113 {
 114   size_t count = set->count;
 115
 116   if (count > 0)
 117     {
 118       size_t low = 0;
 119       size_t high = count;
 120
 121       /* At each loop iteration, low < high; for indices < low the values are
 122          smaller than THRESHOLD; for indices >= high the values are nonexistent.
 123          So, if an element >= THRESHOLD occurs in the list, it is at
 124          low <= position < high.  */
 125       do
 126         {
 127           size_t mid = low + (high - low) / 2; /* low <= mid < high */
 128
 129           if (! threshold_fn (set->elements[mid], threshold))
 130             low = mid + 1;
 131           else
 132             {
 133               /* We have an element >= THRESHOLD at index MID.  But we need the
 134                  minimal such index.  */
 135               high = mid;
 136               /* At each loop iteration, low <= high and
 137                    compar (list->elements[high], value) >= 0,
 138                  and we know that the first occurrence of the element is at
 139                  low <= position <= high.  */
 140               while (low < high)
 141                 {
 142                   size_t mid2 = low + (high - low) / 2; /* low <= mid2 < high */
 143
 144                   if (! threshold_fn (set->elements[mid2], threshold))
 145                     low = mid2 + 1;
 146                   else
 147                     high = mid2;
 148                 }
 149               *eltp = set->elements[low];
 150               return true;
 151             }
 152         }
 153       while (low < high);
 154     }
 155   return false;
 156 }
 157
 158 /* Ensure that set->allocated > set->count.  */
 159 static void
 160 grow (gl_oset_t set)
 161 {
 162   size_t new_allocated;
 163   size_t memory_size;
 164   const void **memory;
 165
 166   new_allocated = xtimes (set->allocated, 2);
 167   new_allocated = xsum (new_allocated, 1);
 168   memory_size = xtimes (new_allocated, sizeof (const void *));
 169   if (size_overflow_p (memory_size))
 170     /* Overflow, would lead to out of memory.  */
 171     xalloc_die ();
 172   memory = (const void **) xrealloc (set->elements, memory_size);
 173   if (memory == NULL)
 174     /* Out of memory.  */
 175     xalloc_die ();
 176   set->elements = memory;
 177   set->allocated = new_allocated;
 178 }
 179
 180 /* Add the given element ELT at the given position,
 181    0 <= position <= gl_oset_size (set).  */
 182 static inline void
 183 gl_array_add_at (gl_oset_t set, size_t position, const void *elt)
 184 {
 185   size_t count = set->count;
 186   const void **elements;
 187   size_t i;
 188
 189   if (count == set->allocated)
 190     grow (set);
 191   elements = set->elements;
 192   for (i = count; i > position; i--)
 193     elements[i] = elements[i - 1];
 194   elements[position] = elt;
 195   set->count = count + 1;
 196 }
 197
 198 /* Remove the element at the given position,
 199    0 <= position < gl_oset_size (set).  */
 200 static inline void
 201 gl_array_remove_at (gl_oset_t set, size_t position)
 202 {
 203   size_t count = set->count;
 204   const void **elements;
 205   size_t i;
 206
 207   elements = set->elements;
 208   for (i = position + 1; i < count; i++)
 209     elements[i - 1] = elements[i];
 210   set->count = count - 1;
 211 }
 212
 213 static bool
 214 gl_array_add (gl_oset_t set, const void *elt)
 215 {
 216   size_t count = set->count;
 217   size_t low = 0;
 218
 219   if (count > 0)
 220     {
 221       gl_setelement_compar_fn compar = set->base.compar_fn;
 222       size_t high = count;
 223
 224       /* At each loop iteration, low < high; for indices < low the values
 225          are smaller than ELT; for indices >= high the values are greater
 226          than ELT.  So, if the element occurs in the list, it is at
 227          low <= position < high.  */
 228       do
 229         {
 230           size_t mid = low + (high - low) / 2; /* low <= mid < high */
 231           int cmp = (compar != NULL
 232                      ? compar (set->elements[mid], elt)
 233                      : (set->elements[mid] > elt ? 1 :
 234                         set->elements[mid] < elt ? -1 : 0));
 235
 236           if (cmp < 0)
 237             low = mid + 1;
 238           else if (cmp > 0)
 239             high = mid;
 240           else /* cmp == 0 */
 241             return false;
 242         }
 243       while (low < high);
 244     }
 245   gl_array_add_at (set, low, elt);
 246   return true;
 247 }
 248
 249 static bool
 250 gl_array_remove (gl_oset_t set, const void *elt)
 251 {
 252   size_t index = gl_array_indexof (set, elt);
 253   if (index != (size_t)(-1))
 254     {
 255       gl_array_remove_at (set, index);
 256       return true;
 257     }
 258   else
 259     return false;
 260 }
 261
 262 static void
 263 gl_array_free (gl_oset_t set)
 264 {
 265   if (set->elements != NULL)
 266     free (set->elements);
 267   free (set);
 268 }
 269
 270 /* --------------------- gl_oset_iterator_t Data Type --------------------- */
 271
 272 static gl_oset_iterator_t
 273 gl_array_iterator (gl_oset_t set)
 274 {
 275   gl_oset_iterator_t result;
 276
 277   result.vtable = set->base.vtable;
 278   result.set = set;
 279   result.count = set->count;
 280   result.p = set->elements + 0;
 281   result.q = set->elements + set->count;
 282 #ifdef lint
 283   result.i = 0;
 284   result.j = 0;
 285 #endif
 286
 287   return result;
 288 }
 289
 290 static bool
 291 gl_array_iterator_next (gl_oset_iterator_t *iterator, const void **eltp)
 292 {
 293   gl_oset_t set = iterator->set;
 294   if (iterator->count != set->count)
 295     {
 296       if (iterator->count != set->count + 1)
 297         /* Concurrent modifications were done on the set.  */
 298         abort ();
 299       /* The last returned element was removed.  */
 300       iterator->count--;
 301       iterator->p--;
 302       iterator->q--;
 303     }
 304   if (iterator->p < iterator->q)
 305     {
 306       const void **p = (const void **) iterator->p;
 307       *eltp = *p;
 308       iterator->p = p + 1;
 309       return true;
 310     }
 311   else
 312     return false;
 313 }
 314
 315 static void
 316 gl_array_iterator_free (gl_oset_iterator_t *iterator)
 317 {
 318 }
 319
 320
 321 const struct gl_oset_implementation gl_array_oset_implementation =
 322   {
 323     gl_array_create_empty,
 324     gl_array_size,
 325     gl_array_search,
 326     gl_array_search_atleast,
 327     gl_array_add,
 328     gl_array_remove,
 329     gl_array_free,
 330     gl_array_iterator,
 331     gl_array_iterator_next,
 332     gl_array_iterator_free
 333   };