Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
No vm when ptask on
[simgrid.git] / src / xbt / heap.c
index ed69bc7..ac3cafe 100644 (file)
-/* a generic and efficient heap                                             */\r
-\r
-/* Copyright (c) 2004, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010. The SimGrid Team.\r
- * All rights reserved.                                                     */\r
-\r
-/* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it\r
- * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */\r
-\r
-#include "xbt/sysdep.h"\r
-#include "xbt/log.h"\r
-#include "heap_private.h"\r
-\r
-#include <stdio.h>\r
-\r
-\r
-/** @addtogroup XBT_heap\r
- *  \brief This section describes the API to generic heap with O(log(n)) access.\r
- */\r
-\r
-/**\r
- * @brief Creates a new heap.\r
- * \param init_size initial size of the heap\r
- * \param free_func function to call on each element when you want to free\r
- *             the whole heap (or NULL if nothing to do).\r
- *\r
- * Creates a new heap.\r
- */\r
-XBT_INLINE xbt_heap_t xbt_heap_new(int init_size, void_f_pvoid_t const free_func)\r
-{\r
-  xbt_heap_t H = xbt_new0(struct xbt_heap, 1);\r
-  H->size = init_size;\r
-  H->count = 0;\r
-  H->items = (xbt_heapItem_t) xbt_new0(struct xbt_heapItem, init_size);\r
-  H->free = free_func;\r
-  return H;\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief Set the update callback function.\r
- * @param H the heap we're working on\r
- * \param update_callback function to call on each element to update its index when needed.\r
- */\r
-XBT_INLINE void xbt_heap_set_update_callback(xbt_heap_t H,\r
-                                  void (*update_callback) (void *, int))\r
-{\r
-  H->update_callback = update_callback;\r
-}\r
-\r
-\r
-/**\r
- * @brief kilkil a heap and its content\r
- * @param H poor victim\r
- */\r
-void xbt_heap_free(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  int i;\r
-  if (H->free)\r
-    for (i = 0; i < H->count; i++)\r
-      (*(H->free)) (H->items[i].content);\r
-  free(H->items);\r
-  free(H);\r
-  return;\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief returns the number of elements in the heap\r
- * @param H the heap we're working on\r
- * @return the number of elements in the heap\r
- */\r
-XBT_INLINE int xbt_heap_size(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  return (H->count);\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief Add an element into the heap.\r
- * \param H the heap we're working on\r
- * \param content the object you want to add to the heap\r
- * \param key the key associated to this object\r
- *\r
- * The element with the smallest key is automatically moved at the top of the heap.\r
- */\r
-void xbt_heap_push(xbt_heap_t H, void *content, double key)\r
-{\r
-  int count = ++(H->count);\r
-\r
-  int size = H->size;\r
-  xbt_heapItem_t item;\r
-\r
-  if (count > size) {\r
-    H->size = 2 * size + 1;\r
-    H->items =\r
-      (void *) realloc(H->items, (H->size) * sizeof(struct xbt_heapItem));\r
-  }\r
-\r
-  item = &(H->items[count - 1]);\r
-  item->key = key;\r
-  item->content = content;\r
-  xbt_heap_increaseKey(H, count - 1);\r
-  return;\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief Extracts from the heap and returns the element with the smallest key.\r
- * \param H the heap we're working on\r
- * \return the element with the smallest key\r
- *\r
- * Extracts from the heap and returns the element with the smallest\r
- * key. The element with the next smallest key is automatically moved\r
- * at the top of the heap.\r
- */\r
-void *xbt_heap_pop(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  void *max;\r
-\r
-  if (H->count == 0)\r
-    return NULL;\r
-\r
-  max = CONTENT(H, 0);\r
-\r
-  H->items[0] = H->items[(H->count) - 1];\r
-  (H->count)--;\r
-  xbt_heap_maxHeapify(H);\r
-  if (H->count < H->size / 4 && H->size > 16) {\r
-    H->size = H->size / 2 + 1;\r
-    H->items =\r
-      (void *) realloc(H->items, (H->size) * sizeof(struct xbt_heapItem));\r
-  }\r
-\r
-  if(H->update_callback) H->update_callback(max, -1);\r
-  return max;\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief Extracts from the heap and returns the element at position i.\r
- * \param H the heap we're working on\r
- * \param i    element position\r
- * \return the element at position i if ok, NULL otherwise\r
- *\r
- * Extracts from the heap and returns the element at position i. The head is automatically reorded.\r
- */\r
-void *xbt_heap_remove(xbt_heap_t H, int i)\r
-{\r
-  if ((i < 0) || (i > H->count - 1))\r
-    return NULL;\r
-  /* put element i at head */\r
-  if (i > 0) {\r
-    KEY(H, i) = MIN_KEY_VALUE;\r
-    xbt_heap_increaseKey(H, i);\r
-  }\r
-\r
-  return xbt_heap_pop(H);\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief returns the smallest key in the heap (heap unchanged)\r
- * \param H the heap we're working on\r
- *\r
- * \return the smallest key in the heap without modifying the heap.\r
- */\r
-XBT_INLINE double xbt_heap_maxkey(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  xbt_assert0(H->count != 0, "Empty heap");\r
-  return KEY(H, 0);\r
-}\r
-\r
-/**\r
- * @brief returns the value associated to the smallest key in the heap (heap unchanged)\r
- * \param H the heap we're working on\r
- *\r
- * \return the value associated to the smallest key in the heap\r
- * without modifying the heap.\r
- */\r
-void *xbt_heap_maxcontent(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  xbt_assert0(H->count != 0, "Empty heap");\r
-  return CONTENT(H, 0);\r
-}\r
-\r
-/* <<<< private >>>>\r
- * \param H the heap we're working on\r
- *\r
- * Restores the heap property once an element has been deleted.\r
- */\r
-static void xbt_heap_maxHeapify(xbt_heap_t H)\r
-{\r
-  int i = 0;\r
-  while (1) {\r
-    int greatest = i;\r
-    int l = LEFT(i);\r
-    int r = RIGHT(i);\r
-    int count = H->count;\r
-    if (l < count && KEY(H, l) < KEY(H, i))\r
-      greatest = l;\r
-    if (r < count && KEY(H, r) < KEY(H, greatest))\r
-      greatest = r;\r
-    if (greatest != i) {\r
-      struct xbt_heapItem tmp = H->items[i];\r
-      H->items[i] = H->items[greatest];\r
-      H->items[greatest] = tmp;\r
-      if(H->update_callback) H->update_callback(CONTENT(H, i), i);\r
-      i = greatest;\r
-    } else {\r
-      if(H->update_callback) H->update_callback(CONTENT(H, i), i);\r
-      return;\r
-    }\r
-  }\r
-}\r
-\r
-/* <<<< private >>>>\r
- * \param H the heap we're working on\r
- * \param i an item position in the heap\r
- *\r
- * Moves up an item at position i to its correct position. Works only\r
- * when called from xbt_heap_push. Do not use otherwise.\r
- */\r
-static void xbt_heap_increaseKey(xbt_heap_t H, int i)\r
-{\r
-  while (i > 0 && KEY(H, PARENT(i)) > KEY(H, i)) {\r
-    struct xbt_heapItem tmp = H->items[i];\r
-    H->items[i] = H->items[PARENT(i)];\r
-    H->items[PARENT(i)] = tmp;\r
-    if(H->update_callback) H->update_callback(CONTENT(H, i), i);\r
-    i = PARENT(i);\r
-  }\r
-  if(H->update_callback) H->update_callback(CONTENT(H, i), i);\r
-  return;\r
-}\r
-\r
+/* a generic and efficient heap                                             */
+
+/* Copyright (c) 2004-2005, 2007-2013. The SimGrid Team.
+ * All rights reserved.                                                     */
+
+/* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
+
+#include "xbt/sysdep.h"
+#include "xbt/log.h"
+#include "heap_private.h"
+
+#include <stdio.h>
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(xbt_heap, xbt, "Heap");
+
+static void xbt_heap_max_heapify(xbt_heap_t H);
+static void xbt_heap_increase_key(xbt_heap_t H, int i);
+
+/** @addtogroup XBT_heap
+ *  \brief This section describes the API to generic heap with O(log(n)) access.
+ */
+
+/**
+ * @brief Creates a new heap.
+ * \param init_size initial size of the heap
+ * \param free_func function to call on each element when you want to free
+ *             the whole heap (or NULL if nothing to do).
+ *
+ * Creates a new heap.
+ */
+XBT_INLINE xbt_heap_t xbt_heap_new(int init_size,
+                                   void_f_pvoid_t const free_func)
+{
+  xbt_heap_t H = xbt_new0(struct xbt_heap, 1);
+  H->size = init_size;
+  H->count = 0;
+  H->items = (xbt_heap_item_t) xbt_new0(struct xbt_heap_item, init_size);
+  H->free = free_func;
+  return H;
+}
+
+/**
+ * @brief Set the update callback function.
+ * @param H the heap we're working on
+ * \param update_callback function to call on each element to update its index when needed.
+ */
+XBT_INLINE void xbt_heap_set_update_callback(xbt_heap_t H,
+                                             void (*update_callback) (void
+                                                                      *,
+                                                                      int))
+{
+  H->update_callback = update_callback;
+}
+
+
+/**
+ * @brief kilkil a heap and its content
+ * @param H poor victim
+ */
+void xbt_heap_free(xbt_heap_t H)
+{
+  int i;
+  if (H->free)
+    for (i = 0; i < H->count; i++)
+      H->free(H->items[i].content);
+  free(H->items);
+  free(H);
+  return;
+}
+
+/**
+ * @brief returns the number of elements in the heap
+ * @param H the heap we're working on
+ * @return the number of elements in the heap
+ */
+XBT_INLINE int xbt_heap_size(xbt_heap_t H)
+{
+  return (H->count);
+}
+
+/**
+ * @brief Add an element into the heap.
+ * \param H the heap we're working on
+ * \param content the object you want to add to the heap
+ * \param key the key associated to this object
+ *
+ * The element with the smallest key is automatically moved at the top of the heap.
+ */
+void xbt_heap_push(xbt_heap_t H, void *content, double key)
+{
+  int count = ++(H->count);
+
+  int size = H->size;
+  xbt_heap_item_t item;
+
+  if (count > size) {
+    H->size = (size << 1) + 1;
+    H->items =
+        (void *) xbt_realloc(H->items,
+                         (H->size) * sizeof(struct xbt_heap_item));
+  }
+
+  item = &(H->items[count - 1]);
+  item->key = key;
+  item->content = content;
+  xbt_heap_increase_key(H, count - 1);
+  XBT_DEBUG("Heap has now %d elements and max elem is %g",xbt_heap_size(H),xbt_heap_maxkey(H));
+  return;
+}
+
+/**
+ * @brief Extracts from the heap and returns the element with the smallest key.
+ * \param H the heap we're working on
+ * \return the element with the smallest key
+ *
+ * Extracts from the heap and returns the element with the smallest
+ * key. The element with the next smallest key is automatically moved
+ * at the top of the heap.
+ */
+void *xbt_heap_pop(xbt_heap_t H)
+{
+  xbt_heap_item_t items = H->items;
+  int size = H->size;
+  void *max;
+
+  if (H->count == 0)
+    return NULL;
+
+  XBT_DEBUG("Heap has %d elements before extraction and max elem was %g",xbt_heap_size(H),xbt_heap_maxkey(H));
+
+  max = CONTENT(H, 0);
+
+  items[0] = items[(H->count) - 1];
+  (H->count)--;
+  xbt_heap_max_heapify(H);
+  if (H->count < size >> 2 && size > 16) {
+    size = (size >> 1) + 1;
+    H->items =
+        (void *) xbt_realloc(items,
+                         size * sizeof(struct xbt_heap_item));
+    H->size = size;
+  }
+
+  if (H->update_callback)
+    H->update_callback(max, -1);
+  return max;
+}
+
+/**
+ * @brief Extracts from the heap and returns the element at position i.
+ * \param H the heap we're working on
+ * \param i  element position
+ * \return the element at position i if ok, NULL otherwise
+ *
+ * Extracts from the heap and returns the element at position i. The heap is automatically reorded.
+ */
+void *xbt_heap_remove(xbt_heap_t H, int i)
+{
+  XBT_DEBUG("Heap has %d elements: extracting element %d",xbt_heap_size(H),i);
+
+  if ((i < 0) || (i > H->count - 1))
+    return NULL;
+  /* put element i at head */
+  if (i > 0) {
+    KEY(H, i) = MIN_KEY_VALUE;
+    xbt_heap_increase_key(H, i);
+  }
+
+  return xbt_heap_pop(H);
+}
+
+/**
+ * @brief returns the smallest key in the heap (heap unchanged)
+ * \param H the heap we're working on
+ *
+ * \return the smallest key in the heap without modifying the heap.
+ */
+XBT_INLINE double xbt_heap_maxkey(xbt_heap_t H)
+{
+  xbt_assert(H->count != 0, "Empty heap");
+  return KEY(H, 0);
+}
+
+/**
+ * @brief returns the value associated to the smallest key in the heap (heap unchanged)
+ * \param H the heap we're working on
+ *
+ * \return the value associated to the smallest key in the heap
+ * without modifying the heap.
+ */
+void *xbt_heap_maxcontent(xbt_heap_t H)
+{
+  xbt_assert(H->count != 0, "Empty heap");
+  return CONTENT(H, 0);
+}
+
+/* <<<< private >>>>
+ * \param H the heap we're working on
+ *
+ * Restores the heap property once an element has been deleted.
+ */
+static void xbt_heap_max_heapify(xbt_heap_t H)
+{
+  int i = 0;
+  int count = H->count;
+  xbt_heap_item_t items = H->items;
+
+  while (1) {
+    int greatest = i;
+    int l = LEFT(i);
+    int r = l + 1;
+    if (l < count && items[l].key < items[i].key)
+      greatest = l;
+    if (r < count && items[r].key < items[greatest].key)
+      greatest = r;
+    if (greatest != i) {
+      struct xbt_heap_item tmp = items[i];
+      items[i] = items[greatest];
+      items[greatest] = tmp;
+      if (H->update_callback)
+        H->update_callback(items[i].content, i);
+      i = greatest;
+    } else {
+      if (H->update_callback)
+        H->update_callback(items[i].content, i);
+      return;
+    }
+  }
+}
+
+/* <<<< private >>>>
+ * \param H the heap we're working on
+ * \param i an item position in the heap
+ *
+ * Moves up an item at position i to its correct position. Works only
+ * when called from xbt_heap_push. Do not use otherwise.
+ */
+static void xbt_heap_increase_key(xbt_heap_t H, int i)
+{
+  xbt_heap_item_t items = H->items;
+  int p = PARENT(i);
+  while (i > 0 && items[p].key > items[i].key) {
+    struct xbt_heap_item tmp = items[i];
+    items[i] = items[p];
+    items[p] = tmp;
+    if (H->update_callback)
+      H->update_callback(items[i].content, i);
+    i = p;
+    p = PARENT(i);
+  }
+  if (H->update_callback)
+    H->update_callback(items[i].content, i);
+  return;
+}