]> wimlib.net Git - wimlib/blobdiff - include/wimlib/avl_tree.h
mount_image.c: add fallback definitions of RENAME_* constants
[wimlib] / include / wimlib / avl_tree.h
index 7d13966f33e3d5eeb140e4784903aab963ec937e..5ae11ebbad72624be12c716725626d4e7cc9d9dd 100644 (file)
@@ -1,29 +1,36 @@
 /*
- * avl_tree.h
+ * avl_tree.h - intrusive, nonrecursive AVL tree data structure (self-balancing
+ *             binary search tree), header file
  *
- * Intrusive, nonrecursive AVL tree data structure (self-balancing binary search
- * tree), header file.
+ * Copyright 2022 Eric Biggers
  *
- * Author:  Eric Biggers
- * Year:    2014
+ * Permission is hereby granted, free of charge, to any person
+ * obtaining a copy of this software and associated documentation
+ * files (the "Software"), to deal in the Software without
+ * restriction, including without limitation the rights to use,
+ * copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
+ * copies of the Software, and to permit persons to whom the
+ * Software is furnished to do so, subject to the following
+ * conditions:
  *
- * This file is placed into the public domain.  You can do whatever you want
- * with it.
+ * The above copyright notice and this permission notice shall be
+ * included in all copies or substantial portions of the Software.
+ *
+ * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
+ * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES
+ * OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
+ * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT
+ * HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
+ * WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
+ * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
+ * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  */
 
 #ifndef _AVL_TREE_H_
 #define _AVL_TREE_H_
 
-#include <stdbool.h>
-#include <stddef.h>
-#include <inttypes.h> /* for uintptr_t */
-
-#ifdef __GNUC__
-#  define AVL_INLINE inline __attribute__((always_inline))
-#else
-#  define AVL_INLINE inline
-#  warning "AVL tree functions may not be inlined as intended"
-#endif
+#include "wimlib/types.h"
+#define AVL_INLINE forceinline
 
 /* Node in an AVL tree.  Embed this in some other data structure.  */
 struct avl_tree_node {
@@ -63,24 +70,8 @@ avl_get_parent(const struct avl_tree_node *node)
        return (struct avl_tree_node *)(node->parent_balance & ~3);
 }
 
-/* Marks the specified AVL tree node as unlinked from any tree.  */
-static AVL_INLINE void
-avl_tree_node_set_unlinked(struct avl_tree_node *node)
-{
-       node->parent_balance = (uintptr_t)node;
-}
-
-/* Returns true iff the specified AVL tree node has been marked with
- * avl_tree_node_set_unlinked() and has not subsequently been inserted into a
- * tree.  */
-static AVL_INLINE bool
-avl_tree_node_is_unlinked(const struct avl_tree_node *node)
-{
-       return node->parent_balance == (uintptr_t)node;
-}
-
 /* (Internal use only)  */
-extern void
+void
 avl_tree_rebalance_after_insert(struct avl_tree_node **root_ptr,
                                struct avl_tree_node *inserted);
 
@@ -103,6 +94,34 @@ avl_tree_rebalance_after_insert(struct avl_tree_node **root_ptr,
  *
  * Returns a pointer to the AVL tree node of the resulting item, or NULL if the
  * item was not found.
+ *
+ * Example:
+ *
+ * struct int_wrapper {
+ *     int data;
+ *     struct avl_tree_node index_node;
+ * };
+ *
+ * static int _avl_cmp_int_to_node(const void *intptr,
+ *                                const struct avl_tree_node *nodeptr)
+ * {
+ *     int n1 = *(const int *)intptr;
+ *     int n2 = avl_tree_entry(nodeptr, struct int_wrapper, index_node)->data;
+ *     if (n1 < n2)
+ *             return -1;
+ *     else if (n1 > n2)
+ *             return 1;
+ *     else
+ *             return 0;
+ * }
+ *
+ * bool contains_int(struct avl_tree_node *root, int n)
+ * {
+ *     struct avl_tree_node *result;
+ *
+ *     result = avl_tree_lookup(root, &n, _avl_cmp_int_to_node);
+ *     return result ? true : false;
+ * }
  */
 static AVL_INLINE struct avl_tree_node *
 avl_tree_lookup(const struct avl_tree_node *root,
@@ -133,10 +152,18 @@ avl_tree_lookup_node(const struct avl_tree_node *root,
                     int (*cmp)(const struct avl_tree_node *,
                                const struct avl_tree_node *))
 {
-       return avl_tree_lookup(root,
-                              (const void *)node,
-                              (int (*) (const void *,
-                                        const struct avl_tree_node *))cmp);
+       const struct avl_tree_node *cur = root;
+
+       while (cur) {
+               int res = (*cmp)(node, cur);
+               if (res < 0)
+                       cur = cur->left;
+               else if (res > 0)
+                       cur = cur->right;
+               else
+                       break;
+       }
+       return (struct avl_tree_node*)cur;
 }
 
 /*
@@ -164,6 +191,40 @@ avl_tree_lookup_node(const struct avl_tree_node *root,
  * @item and returns NULL.  Otherwise does nothing and returns a pointer to the
  * AVL tree node embedded in the previously-inserted item which compared equal
  * to @item.
+ *
+ * Example:
+ *
+ * struct int_wrapper {
+ *     int data;
+ *     struct avl_tree_node index_node;
+ * };
+ *
+ * #define GET_DATA(i) avl_tree_entry((i), struct int_wrapper, index_node)->data
+ *
+ * static int _avl_cmp_ints(const struct avl_tree_node *node1,
+ *                         const struct avl_tree_node *node2)
+ * {
+ *     int n1 = GET_DATA(node1);
+ *     int n2 = GET_DATA(node2);
+ *     if (n1 < n2)
+ *             return -1;
+ *     else if (n1 > n2)
+ *             return 1;
+ *     else
+ *             return 0;
+ * }
+ *
+ * bool insert_int(struct avl_tree_node **root_ptr, int data)
+ * {
+ *     struct int_wrapper *i = malloc(sizeof(struct int_wrapper));
+ *     i->data = data;
+ *     if (avl_tree_insert(root_ptr, &i->index_node, _avl_cmp_ints)) {
+ *             // Duplicate.
+ *             free(i);
+ *             return false;
+ *     }
+ *     return true;
+ * }
  */
 static AVL_INLINE struct avl_tree_node *
 avl_tree_insert(struct avl_tree_node **root_ptr,
@@ -192,22 +253,92 @@ avl_tree_insert(struct avl_tree_node **root_ptr,
 
 /* Removes an item from the specified AVL tree.
  * See implementation for details.  */
-extern void
+void
 avl_tree_remove(struct avl_tree_node **root_ptr, struct avl_tree_node *node);
 
 /* Nonrecursive AVL tree traversal functions  */
 
-extern struct avl_tree_node *
+struct avl_tree_node *
 avl_tree_first_in_order(const struct avl_tree_node *root);
 
-extern struct avl_tree_node *
-avl_tree_next_in_order(const struct avl_tree_node *prev);
+struct avl_tree_node *
+avl_tree_last_in_order(const struct avl_tree_node *root);
 
-extern struct avl_tree_node *
+struct avl_tree_node *
+avl_tree_next_in_order(const struct avl_tree_node *node);
+
+struct avl_tree_node *
+avl_tree_prev_in_order(const struct avl_tree_node *node);
+
+struct avl_tree_node *
 avl_tree_first_in_postorder(const struct avl_tree_node *root);
 
-extern struct avl_tree_node *
+struct avl_tree_node *
 avl_tree_next_in_postorder(const struct avl_tree_node *prev,
                           const struct avl_tree_node *prev_parent);
 
+/*
+ * Iterate through the nodes in an AVL tree in sorted order.
+ * You may not modify the tree during the iteration.
+ *
+ * @child_struct
+ *     Variable that will receive a pointer to each struct inserted into the
+ *     tree.
+ * @root
+ *     Root of the AVL tree.
+ * @struct_name
+ *     Type of *child_struct.
+ * @struct_member
+ *     Member of @struct_name type that is the AVL tree node.
+ *
+ * Example:
+ *
+ * struct int_wrapper {
+ *     int data;
+ *     struct avl_tree_node index_node;
+ * };
+ *
+ * void print_ints(struct avl_tree_node *root)
+ * {
+ *     struct int_wrapper *i;
+ *
+ *     avl_tree_for_each_in_order(i, root, struct int_wrapper, index_node)
+ *             printf("%d\n", i->data);
+ * }
+ */
+#define avl_tree_for_each_in_order(child_struct, root,                 \
+                                  struct_name, struct_member)          \
+       for (struct avl_tree_node *_cur =                               \
+               avl_tree_first_in_order(root);                          \
+            _cur && ((child_struct) =                                  \
+                     avl_tree_entry(_cur, struct_name,                 \
+                                    struct_member), 1);                \
+            _cur = avl_tree_next_in_order(_cur))
+
+/*
+ * Like avl_tree_for_each_in_order(), but uses the reverse order.
+ */
+#define avl_tree_for_each_in_reverse_order(child_struct, root,         \
+                                          struct_name, struct_member)  \
+       for (struct avl_tree_node *_cur =                               \
+               avl_tree_last_in_order(root);                           \
+            _cur && ((child_struct) =                                  \
+                     avl_tree_entry(_cur, struct_name,                 \
+                                    struct_member), 1);                \
+            _cur = avl_tree_prev_in_order(_cur))
+
+/*
+ * Like avl_tree_for_each_in_order(), but iterates through the nodes in
+ * postorder, so the current node may be deleted or freed.
+ */
+#define avl_tree_for_each_in_postorder(child_struct, root,             \
+                                      struct_name, struct_member)      \
+       for (struct avl_tree_node *_cur =                               \
+               avl_tree_first_in_postorder(root), *_parent;            \
+            _cur && ((child_struct) =                                  \
+                     avl_tree_entry(_cur, struct_name,                 \
+                                    struct_member), 1)                 \
+                 && (_parent = avl_get_parent(_cur), 1);               \
+            _cur = avl_tree_next_in_postorder(_cur, _parent))
+
 #endif /* _AVL_TREE_H_ */