git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/tree.c

   1 /*
   2  * copyright (c) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "error.h"
  22 #include "log.h"
  23 #include "mem.h"
  24 #include "tree.h"
  25
  26 typedef struct AVTreeNode {
  27     struct AVTreeNode *child[2];
  28     void *elem;
  29     int state;
  30 } AVTreeNode;
  31
  32 #if FF_API_CONTEXT_SIZE
  33 const int av_tree_node_size = sizeof(AVTreeNode);
  34 #endif
  35
  36 struct AVTreeNode *av_tree_node_alloc(void)
  37 {
  38     return av_mallocz(sizeof(struct AVTreeNode));
  39 }
  40
  41 void *av_tree_find(const AVTreeNode *t, void *key,
  42                    int (*cmp)(void *key, const void *b), void *next[2])
  43 {
  44     if (t) {
  45         unsigned int v = cmp(key, t->elem);
  46         if (v) {
  47             if (next)
  48                 next[v >> 31] = t->elem;
  49             return av_tree_find(t->child[(v >> 31) ^ 1], key, cmp, next);
  50         } else {
  51             if (next) {
  52                 av_tree_find(t->child[0], key, cmp, next);
  53                 av_tree_find(t->child[1], key, cmp, next);
  54             }
  55             return t->elem;
  56         }
  57     }
  58     return NULL;
  59 }
  60
  61 void *av_tree_insert(AVTreeNode **tp, void *key,
  62                      int (*cmp)(void *key, const void *b), AVTreeNode **next)
  63 {
  64     AVTreeNode *t = *tp;
  65     if (t) {
  66         unsigned int v = cmp(t->elem, key);
  67         void *ret;
  68         if (!v) {
  69             if (*next)
  70                 return t->elem;
  71             else if (t->child[0] || t->child[1]) {
  72                 int i = !t->child[0];
  73                 void *next_elem[2];
  74                 av_tree_find(t->child[i], key, cmp, next_elem);
  75                 key = t->elem = next_elem[i];
  76                 v   = -i;
  77             } else {
  78                 *next = t;
  79                 *tp   = NULL;
  80                 return NULL;
  81             }
  82         }
  83         ret = av_tree_insert(&t->child[v >> 31], key, cmp, next);
  84         if (!ret) {
  85             int i              = (v >> 31) ^ !!*next;
  86             AVTreeNode **child = &t->child[i];
  87             t->state += 2 * i - 1;
  88
  89             if (!(t->state & 1)) {
  90                 if (t->state) {
  91                     /* The following code is equivalent to
  92                      * if ((*child)->state * 2 == -t->state)
  93                      *     rotate(child, i ^ 1);
  94                      * rotate(tp, i);
  95                      *
  96                      * with rotate():
  97                      * static void rotate(AVTreeNode **tp, int i)
  98                      * {
  99                      *     AVTreeNode *t= *tp;
 100                      *
 101                      *     *tp = t->child[i];
 102                      *     t->child[i] = t->child[i]->child[i ^ 1];
 103                      *     (*tp)->child[i ^ 1] = t;
 104                      *     i = 4 * t->state + 2 * (*tp)->state + 12;
 105                      *     t->state     = ((0x614586 >> i) & 3) - 1;
 106                      *     (*tp)->state = ((0x400EEA >> i) & 3) - 1 +
 107                      *                    ((*tp)->state >> 1);
 108                      * }
 109                      * but such a rotate function is both bigger and slower
 110                      */
 111                     if ((*child)->state * 2 == -t->state) {
 112                         *tp                    = (*child)->child[i ^ 1];
 113                         (*child)->child[i ^ 1] = (*tp)->child[i];
 114                         (*tp)->child[i]        = *child;
 115                         *child                 = (*tp)->child[i ^ 1];
 116                         (*tp)->child[i ^ 1]    = t;
 117
 118                         (*tp)->child[0]->state = -((*tp)->state > 0);
 119                         (*tp)->child[1]->state = (*tp)->state < 0;
 120                         (*tp)->state           = 0;
 121                     } else {
 122                         *tp                 = *child;
 123                         *child              = (*child)->child[i ^ 1];
 124                         (*tp)->child[i ^ 1] = t;
 125                         if ((*tp)->state)
 126                             t->state = 0;
 127                         else
 128                             t->state >>= 1;
 129                         (*tp)->state = -t->state;
 130                     }
 131                 }
 132             }
 133             if (!(*tp)->state ^ !!*next)
 134                 return key;
 135         }
 136         return ret;
 137     } else {
 138         *tp   = *next;
 139         *next = NULL;
 140         if (*tp) {
 141             (*tp)->elem = key;
 142             return NULL;
 143         } else
 144             return key;
 145     }
 146 }
 147
 148 void av_tree_destroy(AVTreeNode *t)
 149 {
 150     if (t) {
 151         av_tree_destroy(t->child[0]);
 152         av_tree_destroy(t->child[1]);
 153         av_free(t);
 154     }
 155 }
 156
 157 void av_tree_enumerate(AVTreeNode *t, void *opaque,
 158                        int (*cmp)(void *opaque, void *elem),
 159                        int (*enu)(void *opaque, void *elem))
 160 {
 161     if (t) {
 162         int v = cmp ? cmp(opaque, t->elem) : 0;
 163         if (v >= 0)
 164             av_tree_enumerate(t->child[0], opaque, cmp, enu);
 165         if (v == 0)
 166             enu(opaque, t->elem);
 167         if (v <= 0)
 168             av_tree_enumerate(t->child[1], opaque, cmp, enu);
 169     }
 170 }
 171
 172 #ifdef TEST
 173
 174 #include "common.h"
 175 #include "lfg.h"
 176
 177 static int check(AVTreeNode *t)
 178 {
 179     if (t) {
 180         int left  = check(t->child[0]);
 181         int right = check(t->child[1]);
 182
 183         if (left > 999 || right > 999)
 184             return 1000;
 185         if (right - left != t->state)
 186             return 1000;
 187         if (t->state > 1 || t->state < -1)
 188             return 1000;
 189         return FFMAX(left, right) + 1;
 190     }
 191     return 0;
 192 }
 193
 194 static void print(AVTreeNode *t, int depth)
 195 {
 196     int i;
 197     for (i = 0; i < depth * 4; i++)
 198         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, " ");
 199     if (t) {
 200         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Node %p %2d %p\n", t, t->state, t->elem);
 201         print(t->child[0], depth + 1);
 202         print(t->child[1], depth + 1);
 203     } else
 204         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "NULL\n");
 205 }
 206
 207 static int cmp(void *a, const void *b)
 208 {
 209     return (uint8_t *) a - (const uint8_t *) b;
 210 }
 211
 212 int main(void)
 213 {
 214     int i;
 215     AVTreeNode *root = NULL, *node = NULL;
 216     AVLFG prng;
 217
 218     av_lfg_init(&prng, 1);
 219
 220     for (i = 0; i < 10000; i++) {
 221         AVTreeNode *node2 = NULL;
 222         intptr_t j = av_lfg_get(&prng) % 86294;
 223         void *ret, *jj = (void *)(j + 1);
 224
 225         while (ret = av_tree_find(root, jj, cmp, NULL)) {
 226             j  = av_lfg_get(&prng) % 86294;
 227             jj = (void *)(j + 1);
 228         }
 229
 230         if (check(root) > 999) {
 231             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "FATAL error %d\n", i);
 232             print(root, 0);
 233             return 1;
 234         }
 235
 236         if (!node)
 237             node = av_tree_node_alloc();
 238         if (!node) {
 239             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Memory allocation failure.\n");
 240             return 1;
 241         }
 242         av_tree_insert(&root, jj, cmp, &node);
 243
 244         while (ret = av_tree_find(root, jj, cmp, NULL)) {
 245             j  = av_lfg_get(&prng) % 86294;
 246             jj = (void *)(j + 1);
 247         }
 248
 249         ret = av_tree_insert(&root, jj, cmp, &node2);
 250         if (ret != jj)
 251             av_tree_destroy(node2);
 252         ret = av_tree_find(root, jj, cmp, NULL);
 253         if (ret)
 254             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "removal failure %d\n", i);
 255     }
 256
 257     av_tree_destroy(root);
 258
 259     return 0;
 260 }
 261 #endif