nsz Git - libfirm/blob - include/libfirm/adt/unionfind.h

   1 /*
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  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief      Union-Find datastructure
  23  * @author     Matthias Braun
  24  * @version    $Id$
  25  * @summary
  26  *  Union-Find datastructure
  27  *
  28  *  This implementation uses weighted sets and path compression which results
  29  *  in (nearly) O(n) complexity for n find and union operations
  30  */
  31 #ifndef FIRM_ADT_UNIONFIND_H
  32 #define FIRM_ADT_UNIONFIND_H
  33
  34 #include <assert.h>
  35
  36 /**
  37  * Call this to initialize an array of @p count elements to be used by the
  38  * union find functions.
  39  *
  40  * @param data    The array (you have to allocate it yourself)
  41  * @param n_elems number of elements handled by the datastructure
  42  */
  43 static inline void uf_init(int* data, size_t n_elems)
  44 {
  45         size_t i;
  46         for(i = 0; i < n_elems; ++i) {
  47                 data[i] = -1;
  48         }
  49 }
  50
  51 /**
  52  * Merge 2 sets (union operation). Note that you have to pass the
  53  * representatives of the sets and not just random elements
  54  *
  55  * @param data  The union find data
  56  * @param set1  Representative of set1
  57  * @param set2  Representative of set2
  58  * @return              0 if the new union set is represented by set1, 1 if it is
  59  *              represented by set2
  60  */
  61 static inline int uf_union(int* data, int set1, int set2)
  62 {
  63         int d1;
  64         int d2;
  65         int newcount;
  66
  67         if(set1 == set2)
  68                 return 0;
  69
  70         /* need 2 set representatives */
  71         d1 = data[set1];
  72         d2 = data[set2];
  73         assert(d1 < 0 && d2 < 0);
  74
  75         newcount = d1 + d2;
  76         if(d1 > d2) {
  77                 data[set1] = set2;
  78                 data[set2] = newcount;
  79                 return 1;
  80         } else {
  81                 data[set2] = set1;
  82                 data[set1] = newcount;
  83                 return 0;
  84         }
  85 }
  86
  87 /**
  88  * Finds the representative for the set with member @p e.
  89  * The representative of a set is unique, so if the find operations finds
  90  * the same/different representatives, then the elements are in the
  91  * the same/different sets.
  92  *
  93  * @param data  The union find data
  94  * @param e             The element
  95  * @return              The representative of the set that contains @p e
  96  */
  97 static inline int uf_find(int* data, int e)
  98 {
  99         /* go through list to find representative */
 100         int repr = e;
 101         while(data[repr] >= 0) {
 102                 repr = data[repr];
 103         }
 104
 105         /* update list to point to new representative (path compression) */
 106         while(e != repr) {
 107                 int next = data[e];
 108                 data[e] = repr;
 109                 e = next;
 110         }
 111
 112         return repr;
 113 }
 114
 115 #endif