home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Languguage OS 2 / Languguage OS II Version 10-94 (Knowledge Media)(1994).ISO / gnu / libg_261.zip / libg_261 / libg++ / src / gen / SplayMap.ccP < prev    next >
Text File  |  1992-04-14  |  8KB  |  402 lines
  1. // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
  2. /* 
  3. Copyright (C) 1988 Free Software Foundation
  4.     written by Doug Lea (dl@rocky.oswego.edu)
  5.  
  6. This file is part of the GNU C++ Library.  This library is free
  7. software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of
  8. the GNU Library General Public License as published by the Free
  9. Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  10. option) any later version.  This library is distributed in the hope
  11. that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  12. implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  13. PURPOSE.  See the GNU Library General Public License for more details.
  14. You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15. License along with this library; if not, write to the Free Software
  16. Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17. */
  18.  
  19. #ifdef __GNUG__
  20. #pragma implementation
  21. #endif
  22. #include <stream.h>
  23. #include "<T>.<C>.SplayMap.h"
  24.  
  25.  
  26. /* 
  27.  
  28.  struct to simulate the special `null' node in the Sleater & Tarjan JACM 1985
  29.  splay tree algorithms
  30.  
  31.  All routines use a version of their `simple top-down' splay alg. (p 669)
  32.  
  33. */
  34.  
  35. struct _dummySplayNode
  36. {
  37.   <T><C>SplayNode*    lt;
  38.   <T><C>SplayNode*    rt;
  39.   <T><C>SplayNode*    par;
  40. } _dummy_null;
  41.  
  42.  
  43. /*
  44.  traversal primitives
  45. */
  46.  
  47.  
  48. <T><C>SplayNode* <T><C>SplayMap::leftmost()
  49. {
  50.   <T><C>SplayNode* t = root;
  51.   if (t != 0) while (t->lt != 0) t = t->lt;
  52.   return t;
  53. }
  54.  
  55. <T><C>SplayNode* <T><C>SplayMap::rightmost()
  56. {
  57.   <T><C>SplayNode* t = root;
  58.   if (t != 0) while (t->rt != 0) t = t->rt;
  59.   return t;
  60. }
  61.  
  62. <T><C>SplayNode* <T><C>SplayMap::succ(<T><C>SplayNode* t)
  63. {
  64.   if (t == 0)
  65.     return 0;
  66.   if (t->rt != 0)
  67.   {
  68.     t = t->rt;
  69.     while (t->lt != 0) t = t->lt;
  70.     return t;
  71.   }
  72.   else
  73.   {
  74.     for (;;)
  75.     {
  76.       if (t->par == 0 || t == t->par->lt)
  77.         return t->par;
  78.       else
  79.         t = t->par;
  80.     }
  81.   }
  82. }
  83.  
  84. <T><C>SplayNode* <T><C>SplayMap::pred(<T><C>SplayNode* t)
  85. {
  86.   if (t == 0)
  87.     return 0;
  88.   else if (t->lt != 0)
  89.   {
  90.     t = t->lt;
  91.     while (t->rt != 0) t = t->rt;
  92.     return t;
  93.   }
  94.   else
  95.   {
  96.     for (;;)
  97.     {
  98.       if (t->par == 0 || t == t->par->rt)
  99.         return t->par;
  100.       else
  101.         t = t->par;
  102.     }
  103.   }
  104. }
  105.  
  106.  
  107. Pix <T><C>SplayMap::seek(<T&> key)
  108. {
  109.   <T><C>SplayNode* t = root;
  110.   if (t == 0)
  111.     return 0;
  112.  
  113.   int comp = <T>CMP(key, t->item);
  114.   if (comp == 0)
  115.     return Pix(t);
  116.  
  117.   <T><C>SplayNode* dummy = (<T><C>SplayNode*)(&_dummy_null);
  118.   <T><C>SplayNode* l = dummy;
  119.   <T><C>SplayNode* r = dummy;
  120.   dummy->rt = dummy->lt = dummy->par = 0;
  121.  
  122.   while (comp != 0)
  123.   {
  124.     if (comp > 0)
  125.     {
  126.       <T><C>SplayNode* tr = t->rt;
  127.       if (tr == 0)
  128.         break;
  129.       else
  130.       {
  131.         comp = <T>CMP(key, tr->item);
  132.         if (comp <= 0 || tr->rt == 0)
  133.         {
  134.           l->rt = t; t->par = l;
  135.           l = t;
  136.           t = tr;
  137.           if (comp >= 0)
  138.             break;
  139.         }
  140.         else
  141.         {
  142.           if ((t->rt = tr->lt) != 0) t->rt->par = t;
  143.           tr->lt = t; t->par = tr;
  144.           l->rt = tr; tr->par = l;
  145.           l = tr;
  146.           t = tr->rt;
  147.           comp = <T>CMP(key, t->item);
  148.         }
  149.       }
  150.     }
  151.     else
  152.     {
  153.       <T><C>SplayNode* tl = t->lt;
  154.       if (tl == 0)
  155.         break;
  156.       else
  157.       {
  158.         comp = <T>CMP(key, tl->item);
  159.         if (comp >= 0 || tl->lt == 0)
  160.         {
  161.           r->lt = t; t->par = r;
  162.           r = t;
  163.           t = tl;
  164.           if (comp <= 0)
  165.             break;
  166.         }
  167.         else
  168.         {
  169.           if ((t->lt = tl->rt) != 0) t->lt->par = t;
  170.           tl->rt = t; t->par = tl;
  171.           r->lt = tl; tl->par = r;
  172.           r = tl;
  173.           t = tl->lt;
  174.           comp = <T>CMP(key, t->item);
  175.         }
  176.       }
  177.     }
  178.   }
  179.   if ((r->lt = t->rt) != 0) r->lt->par = r;
  180.   if ((l->rt = t->lt) != 0) l->rt->par = l;
  181.   if ((t->lt = dummy->rt) != 0) t->lt->par = t;
  182.   if ((t->rt = dummy->lt) != 0) t->rt->par = t;
  183.   t->par = 0;
  184.   root = t;
  185.   return (comp == 0) ? Pix(t) : 0;
  186. }
  187.  
  188.  
  189. <C>& <T><C>SplayMap::operator [] (<T&> item)
  190. {
  191.   <T><C>SplayNode* t = root;
  192.   if (t == 0)
  193.   {
  194.     ++count;
  195.     root = new <T><C>SplayNode(item, def);
  196.     return root->cont;
  197.   }
  198.   int comp = <T>CMP(item, t->item);
  199.   if (comp == 0)
  200.     return t->cont;
  201.  
  202.   <T><C>SplayNode* dummy = (<T><C>SplayNode*)(&_dummy_null);
  203.   <T><C>SplayNode* l = dummy;
  204.   <T><C>SplayNode* r = dummy;
  205.   dummy->rt = dummy->lt = dummy->par = 0;
  206.  
  207.   while (comp != 0)
  208.   {
  209.     if (comp > 0)
  210.     {
  211.       <T><C>SplayNode* tr = t->rt;
  212.       if (tr == 0)
  213.       {
  214.         ++count;
  215.         tr = new <T><C>SplayNode(item, def);
  216.         comp = 0;
  217.       }
  218.       else
  219.         comp = <T>CMP(item, tr->item);
  220.         
  221.       if (comp <= 0)
  222.       {
  223.         l->rt = t; t->par = l;
  224.         l = t;
  225.         t = tr;
  226.       }
  227.       else 
  228.       {
  229.         <T><C>SplayNode* trr = tr->rt;
  230.         if (trr == 0)
  231.         {
  232.           ++count;
  233.           trr =  new <T><C>SplayNode(item, def);
  234.           comp = 0;
  235.         }
  236.         else
  237.           comp = <T>CMP(item, trr->item);
  238.  
  239.         if ((t->rt = tr->lt) != 0) t->rt->par = t;
  240.         tr->lt = t; t->par = tr;
  241.         l->rt = tr; tr->par = l;
  242.         l = tr;
  243.         t = trr;
  244.       }
  245.     }
  246.     else
  247.     {
  248.       <T><C>SplayNode* tl = t->lt;
  249.       if (tl == 0)
  250.       {
  251.         ++count;
  252.         tl = new <T><C>SplayNode(item, def);
  253.         comp = 0;
  254.       }
  255.       else
  256.         comp = <T>CMP(item, tl->item);
  257.  
  258.       if (comp >= 0)
  259.       {
  260.         r->lt = t; t->par = r;
  261.         r = t;
  262.         t = tl;
  263.       }
  264.       else
  265.       {
  266.         <T><C>SplayNode* tll = tl->lt;
  267.         if (tll == 0)
  268.         {
  269.           ++count;
  270.           tll = new <T><C>SplayNode(item, def);
  271.           comp = 0;
  272.         }
  273.         else
  274.           comp = <T>CMP(item, tll->item);
  275.  
  276.         if ((t->lt = tl->rt) != 0) t->lt->par = t;
  277.         tl->rt = t; t->par = tl;
  278.         r->lt = tl; tl->par = r;
  279.         r = tl;
  280.         t = tll;
  281.       }
  282.     }
  283.   }
  284.   if ((r->lt = t->rt) != 0) r->lt->par = r;
  285.   if ((l->rt = t->lt) != 0) l->rt->par = l;
  286.   if ((t->lt = dummy->rt) != 0) t->lt->par = t;
  287.   if ((t->rt = dummy->lt) != 0) t->rt->par = t;
  288.   t->par = 0;
  289.   root = t;
  290.   return root->cont;
  291. }
  292.  
  293. void <T><C>SplayMap::del(<T&> key)
  294. {
  295.   <T><C>SplayNode* t = (<T><C>SplayNode*)(seek(key));
  296.   if (t == 0) return;
  297.  
  298.   <T><C>SplayNode* p = t->par;
  299.  
  300.   --count;
  301.   if (t->rt == 0)
  302.   {
  303.     if (t == root)
  304.     {
  305.       if ((root = t->lt) != 0) root->par = 0;
  306.     }
  307.     else if (t == p->lt)
  308.     {
  309.       if ((p->lt = t->lt) != 0) p->lt->par = p;
  310.     }
  311.     else
  312.       if ((p->rt = t->lt) != 0) p->rt->par = p;
  313.   }
  314.   else
  315.   {
  316.     <T><C>SplayNode* r = t->rt;
  317.     <T><C>SplayNode* l = r->lt;
  318.     for(;;)
  319.     {
  320.       if (l == 0)
  321.       {
  322.         if (t == root)
  323.         {
  324.           root = r;
  325.           r->par = 0;
  326.         }
  327.         else if (t == p->lt) 
  328.         {
  329.           p->lt = r;
  330.           r->par = p;
  331.         }
  332.         else
  333.         {
  334.           p->rt = r;
  335.           r->par = p;
  336.         }
  337.         if ((r->lt = t->lt) != 0) r->lt->par = r;
  338.         break;
  339.       }
  340.       else
  341.       {
  342.         if ((r->lt = l->rt) != 0) r->lt->par = r;
  343.         l->rt = r; r->par = l;
  344.         r = l;
  345.         l = l->lt;
  346.       }
  347.     }
  348.   }
  349.   delete t;
  350. }
  351.  
  352.  
  353. void <T><C>SplayMap::_kill(<T><C>SplayNode* t)
  354. {
  355.   if (t != 0)
  356.   {
  357.     _kill(t->lt);
  358.     _kill(t->rt);
  359.     delete t;
  360.   }
  361. }
  362.  
  363.  
  364. <T><C>SplayNode* <T><C>SplayMap::_copy(<T><C>SplayNode* t)
  365. {
  366.   if (t != 0)
  367.   {
  368.     <T><C>SplayNode* l = _copy(t->lt);
  369.     <T><C>SplayNode* r = _copy(t->rt);
  370.     <T><C>SplayNode* x = new <T><C>SplayNode(t->item, t->cont, l, r);
  371.     if (l != 0) l->par = x;
  372.     if (r != 0) r->par = x;
  373.     return x;
  374.   }
  375.   else 
  376.     return 0;
  377. }
  378.  
  379.  
  380. int <T><C>SplayMap::OK()
  381. {
  382.   int v = 1;
  383.   if (root == 0) 
  384.     v = count == 0;
  385.   else
  386.   {
  387.     int n = 1;
  388.     <T><C>SplayNode* trail = leftmost();
  389.     <T><C>SplayNode* t = succ(trail);
  390.     while (t != 0)
  391.     {
  392.       ++n;
  393.       v &= <T>CMP(trail->item, t->item) < 0;
  394.       trail = t;
  395.       t = succ(t);
  396.     }
  397.     v &= n == count;
  398.   }
  399.   if (!v) error("invariant failure");
  400.   return v;
  401. }
  402.