nsz Git - libfirm/blob - ir/adt/pqueue.c

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  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @author  Christian Wuerdig, Matthias Braun
  23  * @brief   Priority Queue implementation based on the heap datastructure
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "array.h"
  29 #include "pqueue.h"
  30
  31 /*
  32  * Implements a heap.
  33  *
  34  * Implementation note: It might seem strange that we start indexing at 0
  35  * but use 2*i and 2*i+1 to find the left and right sucessor of an index.
  36  * The trick is that for index 0 the left successor is 0 again, and the
  37  * right successor is 1 in this scheme. For the right successor 1 everything
  38  * works like usual. We simply took care in the algorithms that they still
  39  * work with the left child of 0 being 0 again. This was possible without
  40  * any extra ifs or arithmetic.
  41  * Thus we can save the wastage of 1 array position you can see in other
  42  * implementations or the ugly (i+1)*2 - 1 and (i+1)*2 for calculating the
  43  * left and right child. (At the expense that stuff easily breaks when you make
  44  * changes and don't think that the left child of 0 is 0 :-/)
  45  *
  46  */
  47
  48 typedef struct _pqueue_el_t {
  49         void *data;
  50         int  priority;
  51 } pqueue_el_t;
  52
  53 struct _pqueue_t {
  54         pqueue_el_t *elems;
  55 };
  56
  57 /**
  58  * Enforces the heap characteristics if the queue
  59  * starting from element at position @p pos.
  60  */
  61 static void pqueue_heapify(pqueue_t *q, unsigned pos) {
  62         unsigned len = ARR_LEN(q->elems);
  63
  64         while (pos * 2 < len) {
  65                 pqueue_el_t tmp;
  66                 unsigned    exchange = pos;
  67
  68                 if (q->elems[exchange].priority < q->elems[pos * 2].priority) {
  69                         exchange = pos * 2;
  70                 }
  71
  72                 if ((pos * 2 + 1) < len
  73                                 && q->elems[exchange].priority < q->elems[pos * 2 + 1].priority) {
  74                         exchange = pos * 2 + 1;
  75                 }
  76
  77                 if (exchange == pos)
  78                         break;
  79
  80                 tmp                = q->elems[pos];
  81                 q->elems[pos]      = q->elems[exchange];
  82                 q->elems[exchange] = tmp;
  83
  84                 pos = exchange;
  85         }
  86 }
  87
  88 /**
  89  * Sifts up a newly inserted element at position @p pos.
  90  */
  91 static void pqueue_sift_up(pqueue_t *q, unsigned pos) {
  92         while(q->elems[pos].priority > q->elems[pos / 2].priority) {
  93                 pqueue_el_t tmp;
  94
  95                 tmp               = q->elems[pos];
  96                 q->elems[pos]     = q->elems[pos / 2];
  97                 q->elems[pos / 2] = tmp;
  98
  99                 pos /= 2;
 100         }
 101 }
 102
 103 pqueue_t *new_pqueue(void) {
 104         pqueue_t *res = XMALLOC(pqueue_t);
 105         res->elems = NEW_ARR_F(pqueue_el_t, 0);
 106         return res;
 107 }
 108
 109 void del_pqueue(pqueue_t *q) {
 110         DEL_ARR_F(q->elems);
 111         free(q);
 112 }
 113
 114 void pqueue_put(pqueue_t *q, void *data, int priority) {
 115         pqueue_el_t el;
 116
 117         el.data     = data;
 118         el.priority = priority;
 119
 120         ARR_APP1(pqueue_el_t, q->elems, el);
 121
 122         pqueue_sift_up(q, ARR_LEN(q->elems) - 1);
 123 }
 124
 125 void *pqueue_pop_front(pqueue_t *q) {
 126         switch(ARR_LEN(q->elems)) {
 127                 case 0:
 128                         assert(0 && "Attempt to retrieve element from empty priority queue.");
 129                         return NULL;
 130                         break;
 131                 case 1:
 132                         ARR_SHRINKLEN(q->elems, 0);
 133                         return q->elems[0].data;
 134                         break;
 135                 default: {
 136                         void *data = q->elems[0].data;
 137                         int  len   = ARR_LEN(q->elems) - 1;
 138
 139                         q->elems[0] = q->elems[len];
 140                         ARR_SHRINKLEN(q->elems, len);
 141                         pqueue_heapify(q, 0);
 142
 143                         return data;
 144                 }
 145         }
 146 }
 147
 148 int pqueue_length(const pqueue_t *q) {
 149         return ARR_LEN(q->elems);
 150 }
 151
 152 int pqueue_empty(const pqueue_t *q) {
 153         return ARR_LEN(q->elems) == 0;
 154 }