Backed out changes that attempted to address a pointer array using -1,0,1.
[tprouty/samba.git] / source / ubiqx / ubi_SplayTree.h
1 #ifndef ubi_SplayTree_H
2 #define ubi_SplayTree_H
3 /* ========================================================================== **
4  *                              ubi_SplayTree.h
5  *
6  *  Copyright (C) 1993,1995 by Christopher R. Hertel
7  *
8  *  Email: crh@ubiqx.mn.org
9  * -------------------------------------------------------------------------- **
10  *
11  *  This module implements "splay" trees.  Splay trees are binary trees
12  *  that are rearranged (splayed) whenever a node is accessed.  The
13  *  splaying process *tends* to make the tree bushier (improves balance),
14  *  and the nodes that are accessed most frequently *tend* to be closer to
15  *  the top.
16  *
17  *  References: "Self-Adjusting Binary Search Trees", by Daniel Sleator and
18  *              Robert Tarjan.  Journal of the Association for Computing
19  *              Machinery Vol 32, No. 3, July 1985 pp. 652-686
20  *
21  * -------------------------------------------------------------------------- **
22  *
23  *  This library is free software; you can redistribute it and/or
24  *  modify it under the terms of the GNU Library General Public
25  *  License as published by the Free Software Foundation; either
26  *  version 2 of the License, or (at your option) any later version.
27  *
28  *  This library is distributed in the hope that it will be useful,
29  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
31  *  Library General Public License for more details.
32  *
33  *  You should have received a copy of the GNU Library General Public
34  *  License along with this library; if not, write to the Free
35  *  Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
36  *
37  * -------------------------------------------------------------------------- **
38  *
39  * Log: ubi_SplayTree.h,v
40  * Revision 2.6  1997/12/23 04:02:20  crh
41  * In this version, all constants & macros defined in the header file have
42  * the ubi_tr prefix.  Also cleaned up anything that gcc complained about
43  * when run with '-pedantic -fsyntax-only -Wall'.
44  *
45  * Revision 2.5  1997/07/26 04:15:46  crh
46  * + Cleaned up a few minor syntax annoyances that gcc discovered for me.
47  * + Changed ubi_TRUE and ubi_FALSE to ubi_trTRUE and ubi_trFALSE.
48  *
49  * Revision 2.4  1997/06/03 05:22:56  crh
50  * Changed TRUE and FALSE to ubi_TRUE and ubi_FALSE to avoid causing
51  * problems.
52  *
53  * Revision 2.3  1995/10/03 22:19:37  CRH
54  * Ubisized!
55  * Also, added the function ubi_sptSplay().
56  *
57  * Revision 2.1  95/03/09  23:55:04  CRH
58  * Added the ModuleID static string and function.  These modules are now
59  * self-identifying.
60  * 
61  * Revision 2.0  95/02/27  22:34:55  CRH
62  * This module was updated to match the interface changes made to the
63  * ubi_BinTree module.  In particular, the interface to the Locate() function
64  * has changed.  See ubi_BinTree for more information on changes and new
65  * functions.
66  *
67  * The revision number was also upped to match ubi_BinTree.
68  *
69  *
70  * Revision 1.0  93/10/15  22:59:36  CRH
71  * With this revision, I have added a set of #define's that provide a single,
72  * standard API to all existing tree modules.  Until now, each of the three
73  * existing modules had a different function and typedef prefix, as follows:
74  *
75  *       Module        Prefix
76  *     ubi_BinTree     ubi_bt
77  *     ubi_AVLtree     ubi_avl
78  *     ubi_SplayTree   ubi_spt
79  *
80  * To further complicate matters, only those portions of the base module
81  * (ubi_BinTree) that were superceeded in the new module had the new names.
82  * For example, if you were using ubi_AVLtree, the AVL node structure was
83  * named "ubi_avlNode", but the root structure was still "ubi_btRoot".  Using
84  * SplayTree, the locate function was called "ubi_sptLocate", but the next
85  * and previous functions remained "ubi_btNext" and "ubi_btPrev".
86  *
87  * This was not too terrible if you were familiar with the modules and knew
88  * exactly which tree model you wanted to use.  If you wanted to be able to
89  * change modules (for speed comparisons, etc), things could get messy very
90  * quickly.
91  *
92  * So, I have added a set of defined names that get redefined in any of the
93  * descendant modules.  To use this standardized interface in your code,
94  * simply replace all occurances of "ubi_bt", "ubi_avl", and "ubi_spt" with
95  * "ubi_tr".  The "ubi_tr" names will resolve to the correct function or
96  * datatype names for the module that you are using.  Just remember to
97  * include the header for that module in your program file.  Because these
98  * names are handled by the preprocessor, there is no added run-time
99  * overhead.
100  *
101  * Note that the original names do still exist, and can be used if you wish
102  * to write code directly to a specific module.  This should probably only be
103  * done if you are planning to implement a new descendant type, such as
104  * red/black trees.  CRH
105  *
106  * Revision 0.0  93/04/21  23:07:13  CRH
107  * Initial version, written by Christopher R. Hertel.
108  * This module implements Splay Trees using the ubi_BinTree module as a basis.
109  *
110  * ========================================================================== **
111  */
112
113 #include "ubi_BinTree.h" /* Base binary tree functions, types, etc.  */
114
115 /* ========================================================================== **
116  * Function prototypes...
117  */
118
119 ubi_trBool ubi_sptInsert( ubi_btRootPtr  RootPtr,
120                           ubi_btNodePtr  NewNode,
121                           ubi_btItemPtr  ItemPtr,
122                           ubi_btNodePtr *OldNode );
123   /* ------------------------------------------------------------------------ **
124    * This function uses a non-recursive algorithm to add a new element to the
125    * splay tree.
126    *
127    *  Input:   RootPtr  -  a pointer to the ubi_btRoot structure that indicates
128    *                       the root of the tree to which NewNode is to be added.
129    *           NewNode  -  a pointer to an ubi_btNode structure that is NOT
130    *                       part of any tree.
131    *           ItemPtr  -  A pointer to the sort key that is stored within
132    *                       *NewNode.  ItemPtr MUST point to information stored
133    *                       in *NewNode or an EXACT DUPLICATE.  The key data
134    *                       indicated by ItemPtr is used to place the new node
135    *                       into the tree.
136    *           OldNode  -  a pointer to an ubi_btNodePtr.  When searching
137    *                       the tree, a duplicate node may be found.  If
138    *                       duplicates are allowed, then the new node will
139    *                       be simply placed into the tree.  If duplicates
140    *                       are not allowed, however, then one of two things
141    *                       may happen.
142    *                       1) if overwritting *is not* allowed, this
143    *                          function will return FALSE (indicating that
144    *                          the new node could not be inserted), and
145    *                          *OldNode will point to the duplicate that is
146    *                          still in the tree.
147    *                       2) if overwritting *is* allowed, then this
148    *                          function will swap **OldNode for *NewNode.
149    *                          In this case, *OldNode will point to the node
150    *                          that was removed (thus allowing you to free
151    *                          the node).
152    *                          **  If you are using overwrite mode, ALWAYS  **
153    *                          ** check the return value of this parameter! **
154    *                 Note: You may pass NULL in this parameter, the
155    *                       function knows how to cope.  If you do this,
156    *                       however, there will be no way to return a
157    *                       pointer to an old (ie. replaced) node (which is
158    *                       a problem if you are using overwrite mode).
159    *
160    *  Output:  a boolean value indicating success or failure.  The function
161    *           will return FALSE if the node could not be added to the tree.
162    *           Such failure will only occur if duplicates are not allowed,
163    *           nodes cannot be overwritten, AND a duplicate key was found
164    *           within the tree.
165    * ------------------------------------------------------------------------ **
166    */
167
168 ubi_btNodePtr ubi_sptRemove( ubi_btRootPtr RootPtr, ubi_btNodePtr DeadNode );
169   /* ------------------------------------------------------------------------ **
170    * This function removes the indicated node from the tree.
171    *
172    *  Input:   RootPtr  -  A pointer to the header of the tree that contains
173    *                       the node to be removed.
174    *           DeadNode -  A pointer to the node that will be removed.
175    *
176    *  Output:  This function returns a pointer to the node that was removed
177    *           from the tree (ie. the same as DeadNode).
178    *
179    *  Note:    The node MUST be in the tree indicated by RootPtr.  If not,
180    *           strange and evil things will happen to your trees.
181    * ------------------------------------------------------------------------ **
182    */
183
184 ubi_btNodePtr ubi_sptLocate( ubi_btRootPtr RootPtr,
185                              ubi_btItemPtr FindMe,
186                              ubi_trCompOps CompOp );
187   /* ------------------------------------------------------------------------ **
188    * The purpose of ubi_btLocate() is to find a node or set of nodes given
189    * a target value and a "comparison operator".  The Locate() function is
190    * more flexible and (in the case of trees that may contain dupicate keys)
191    * more precise than the ubi_btFind() function.  The latter is faster,
192    * but it only searches for exact matches and, if the tree contains
193    * duplicates, Find() may return a pointer to any one of the duplicate-
194    * keyed records.
195    *
196    *  Input:
197    *     RootPtr  -  A pointer to the header of the tree to be searched.
198    *     FindMe   -  An ubi_btItemPtr that indicates the key for which to
199    *                 search.
200    *     CompOp   -  One of the following:
201    *                    CompOp     Return a pointer to the node with
202    *                    ------     ---------------------------------
203    *                   ubi_trLT - the last key value that is less
204    *                              than FindMe.
205    *                   ubi_trLE - the first key matching FindMe, or
206    *                              the last key that is less than
207    *                              FindMe.
208    *                   ubi_trEQ - the first key matching FindMe.
209    *                   ubi_trGE - the first key matching FindMe, or the
210    *                              first key greater than FindMe.
211    *                   ubi_trGT - the first key greater than FindMe.
212    *  Output:
213    *     A pointer to the node matching the criteria listed above under
214    *     CompOp, or NULL if no node matched the criteria.
215    *
216    *  Notes:
217    *     In the case of trees with duplicate keys, Locate() will behave as
218    *     follows:
219    *
220    *     Find:  3                       Find: 3
221    *     Keys:  1 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4   Keys: 1 1 2 2 2 4 4 5 5 5 6
222    *                  ^ ^         ^                   ^ ^
223    *                 LT EQ        GT                 LE GE
224    *
225    *     That is, when returning a pointer to a node with a key that is LESS
226    *     THAN the target key (FindMe), Locate() will return a pointer to the
227    *     LAST matching node.
228    *     When returning a pointer to a node with a key that is GREATER
229    *     THAN the target key (FindMe), Locate() will return a pointer to the
230    *     FIRST matching node.
231    *
232    *  See Also: ubi_btFind(), ubi_btFirstOf(), ubi_btLastOf().
233    * ------------------------------------------------------------------------ **
234    */
235
236 ubi_btNodePtr ubi_sptFind( ubi_btRootPtr RootPtr,
237                            ubi_btItemPtr FindMe );
238   /* ------------------------------------------------------------------------ **
239    * This function performs a non-recursive search of a tree for any node
240    * matching a specific key.
241    *
242    *  Input:
243    *     RootPtr  -  a pointer to the header of the tree to be searched.
244    *     FindMe   -  a pointer to the key value for which to search.
245    *
246    *  Output:
247    *     A pointer to a node with a key that matches the key indicated by
248    *     FindMe, or NULL if no such node was found.
249    *
250    *  Note:   In a tree that allows duplicates, the pointer returned *might
251    *          not* point to the (sequentially) first occurance of the
252    *          desired key.  In such a tree, it may be more useful to use
253    *          ubi_sptLocate().
254    * ------------------------------------------------------------------------ **
255    */
256
257 void ubi_sptSplay( ubi_btRootPtr RootPtr,
258                    ubi_btNodePtr SplayMe );
259   /* ------------------------------------------------------------------------ **
260    *  This function allows you to splay the tree at a given node, thus moving
261    *  the node to the top of the tree.
262    *
263    *  Input:
264    *     RootPtr  -  a pointer to the header of the tree to be splayed.
265    *     SplayMe  -  a pointer to a node within the tree.  This will become
266    *                 the new root node.
267    *  Output: None.
268    *
269    *  Notes:  This is an uncharacteristic function for this group of modules
270    *          in that it provides access to the internal balancing routines,
271    *          which would normally be hidden.
272    *          Splaying the tree will not damage it (assuming that I've done
273    *          *my* job), but there is overhead involved.  I don't recommend
274    *          that you use this function unless you understand the underlying
275    *          Splay Tree principles involved.
276    * ------------------------------------------------------------------------ **
277    */
278
279 int ubi_sptModuleID( int size, char *list[] );
280   /* ------------------------------------------------------------------------ **
281    * Returns a set of strings that identify the module.
282    *
283    *  Input:  size  - The number of elements in the array <list>.
284    *          list  - An array of pointers of type (char *).  This array
285    *                  should, initially, be empty.  This function will fill
286    *                  in the array with pointers to strings.
287    *  Output: The number of elements of <list> that were used.  If this value
288    *          is less than <size>, the values of the remaining elements are
289    *          not guaranteed.
290    *
291    *  Notes:  Please keep in mind that the pointers returned indicate strings
292    *          stored in static memory.  Don't free() them, don't write over
293    *          them, etc.  Just read them.
294    * ------------------------------------------------------------------------ **
295    */
296
297 /* -------------------------------------------------------------------------- **
298  * Masquarade...
299  *
300  * This set of defines allows you to write programs that will use any of the
301  * implemented binary tree modules (currently BinTree, AVLtree, and SplayTree).
302  * Instead of using ubi_bt..., use ubi_tr..., and select the tree type by
303  * including the appropriate module header.
304  */
305
306 #undef ubi_trInsert
307 #undef ubi_trRemove
308 #undef ubi_trLocate
309 #undef ubi_trFind
310 #undef ubi_trModuleID
311
312 #define ubi_trInsert( Rp, Nn, Ip, On ) \
313         ubi_sptInsert( (ubi_btRootPtr)(Rp), (ubi_btNodePtr)(Nn), \
314                        (ubi_btItemPtr)(Ip), (ubi_btNodePtr *)(On) )
315
316 #define ubi_trRemove( Rp, Dn ) \
317         ubi_sptRemove( (ubi_btRootPtr)(Rp), (ubi_btNodePtr)(Dn) )
318
319 #define ubi_trLocate( Rp, Ip, Op ) \
320         ubi_sptLocate( (ubi_btRootPtr)(Rp), \
321                        (ubi_btItemPtr)(Ip), \
322                        (ubi_trCompOps)(Op) )
323
324 #define ubi_trFind( Rp, Ip ) \
325         ubi_sptFind( (ubi_btRootPtr)(Rp), (ubi_btItemPtr)(Ip) )
326
327 #define ubi_trModuleID( s, l ) ubi_sptModuleID( s, l )
328
329 /* ================================ The End ================================= */
330 #endif /* ubi_SplayTree_H */
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