Annotation of libaitio/inc/atree.h, revision 1.2

1.2     ! misho       1: /*************************************************************************
        !             2: * (C) 2011 AITNET ltd - Sofia/Bulgaria - <misho@aitnet.org>
        !             3: *  by Michael Pounov <misho@elwix.org>
        !             4: *
        !             5: * $Author: misho $
        !             6: * $Id: atree.h,v 1.1.2.2 2011/06/07 11:18:13 misho Exp $
        !             7: *
        !             8: **************************************************************************
        !             9: The ELWIX and AITNET software is distributed under the following
        !            10: terms:
        !            11: 
        !            12: All of the documentation and software included in the ELWIX and AITNET
        !            13: Releases is copyrighted by ELWIX - Sofia/Bulgaria <info@elwix.org>
        !            14: 
        !            15: Copyright 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
        !            16:        by Michael Pounov <misho@elwix.org>.  All rights reserved.
        !            17: 
        !            18: Redistribution and use in source and binary forms, with or without
        !            19: modification, are permitted provided that the following conditions
        !            20: are met:
        !            21: 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
        !            22:    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
        !            23: 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
        !            24:    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
        !            25:    documentation and/or other materials provided with the distribution.
        !            26: 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
        !            27:    must display the following acknowledgement:
        !            28: This product includes software developed by Michael Pounov <misho@elwix.org>
        !            29: ELWIX - Embedded LightWeight unIX and its contributors.
        !            30: 4. Neither the name of AITNET nor the names of its contributors
        !            31:    may be used to endorse or promote products derived from this software
        !            32:    without specific prior written permission.
        !            33: 
        !            34: THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AITNET AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
        !            35: ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
        !            36: IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
        !            37: ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
        !            38: FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
        !            39: DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
        !            40: OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
        !            41: HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
        !            42: LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
        !            43: OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
        !            44: SUCH DAMAGE.
        !            45: */
        !            46: /*
        !            47:  *
        !            48:  * AVL tree implementation, changes in other trees and file are
        !            49:  * Copyrighted 2011 Michael Pounov <misho@elwix.org>
        !            50:  * All rights reserved.
        !            51:  *
        !            52:  */
        !            53: /*     $OpenBSD: tree.h,v 1.12 2009/03/02 09:42:55 mikeb Exp $ */
        !            54: /*
        !            55:  * Copyright 2002 Niels Provos <provos@citi.umich.edu>
        !            56:  * All rights reserved.
        !            57:  *
        !            58:  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
        !            59:  * modification, are permitted provided that the following conditions
        !            60:  * are met:
        !            61:  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
        !            62:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
        !            63:  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
        !            64:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
        !            65:  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
        !            66:  *
        !            67:  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
        !            68:  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
        !            69:  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
        !            70:  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
        !            71:  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
        !            72:  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
        !            73:  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
        !            74:  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
        !            75:  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
        !            76:  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
        !            77:  */
        !            78: 
        !            79: #ifndef        _SYS_TREE_H_
        !            80: #define        _SYS_TREE_H_
        !            81: 
        !            82: /*
        !            83:  * This file defines data structures for different types of trees:
        !            84:  * splay trees and red-black trees.
        !            85:  *
        !            86:  * A splay tree is a self-organizing data structure.  Every operation
        !            87:  * on the tree causes a splay to happen.  The splay moves the requested
        !            88:  * node to the root of the tree and partly rebalances it.
        !            89:  *
        !            90:  * This has the benefit that request locality causes faster lookups as
        !            91:  * the requested nodes move to the top of the tree.  On the other hand,
        !            92:  * every lookup causes memory writes.
        !            93:  *
        !            94:  * The Balance Theorem bounds the total access time for m operations
        !            95:  * and n inserts on an initially empty tree as O((m + n)lg n).  The
        !            96:  * amortized cost for a sequence of m accesses to a splay tree is O(lg n);
        !            97:  *
        !            98:  * A red-black tree is a binary search tree with the node color as an
        !            99:  * extra attribute.  It fulfills a set of conditions:
        !           100:  *     - every search path from the root to a leaf consists of the
        !           101:  *       same number of black nodes,
        !           102:  *     - each red node (except for the root) has a black parent,
        !           103:  *     - each leaf node is black.
        !           104:  *
        !           105:  * Every operation on a red-black tree is bounded as O(lg n).
        !           106:  * The maximum height of a red-black tree is 2lg (n+1).
        !           107:  */
        !           108: 
        !           109: #define SPLAY_HEAD(name, type)                                         \
        !           110: struct name {                                                          \
        !           111:        struct type *sph_root; /* root of the tree */                   \
        !           112: }
        !           113: 
        !           114: #define SPLAY_INITIALIZER(root)                                                \
        !           115:        { NULL }
        !           116: 
        !           117: #define SPLAY_INIT(root) do {                                          \
        !           118:        (root)->sph_root = NULL;                                        \
        !           119: } while (0)
        !           120: 
        !           121: #define SPLAY_ENTRY(type)                                              \
        !           122: struct {                                                               \
        !           123:        struct type *spe_left; /* left element */                       \
        !           124:        struct type *spe_right; /* right element */                     \
        !           125: }
        !           126: 
        !           127: #define SPLAY_LEFT(elm, field)         (elm)->field.spe_left
        !           128: #define SPLAY_RIGHT(elm, field)                (elm)->field.spe_right
        !           129: #define SPLAY_ROOT(head)               (head)->sph_root
        !           130: #define SPLAY_EMPTY(head)              (SPLAY_ROOT(head) == NULL)
        !           131: 
        !           132: /* SPLAY_ROTATE_{LEFT,RIGHT} expect that tmp hold SPLAY_{RIGHT,LEFT} */
        !           133: #define SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, tmp, field) do {                      \
        !           134:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(tmp, field);  \
        !           135:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
        !           136:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
        !           137: } while (0)
        !           138:        
        !           139: #define SPLAY_ROTATE_LEFT(head, tmp, field) do {                       \
        !           140:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(tmp, field);  \
        !           141:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
        !           142:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
        !           143: } while (0)
        !           144: 
        !           145: #define SPLAY_LINKLEFT(head, tmp, field) do {                          \
        !           146:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
        !           147:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
        !           148:        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);         \
        !           149: } while (0)
        !           150: 
        !           151: #define SPLAY_LINKRIGHT(head, tmp, field) do {                         \
        !           152:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
        !           153:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
        !           154:        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);        \
        !           155: } while (0)
        !           156: 
        !           157: #define SPLAY_ASSEMBLE(head, node, left, right, field) do {            \
        !           158:        SPLAY_RIGHT(left, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field); \
        !           159:        SPLAY_LEFT(right, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
        !           160:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(node, field); \
        !           161:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(node, field); \
        !           162: } while (0)
        !           163: 
        !           164: /* Generates prototypes and inline functions */
        !           165: 
        !           166: #define SPLAY_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                                \
        !           167: void name##_SPLAY(struct name *, struct type *);                       \
        !           168: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *, int);                          \
        !           169: struct type *name##_SPLAY_INSERT(struct name *, struct type *);                \
        !           170: struct type *name##_SPLAY_REMOVE(struct name *, struct type *);                \
        !           171:                                                                        \
        !           172: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
        !           173: static __inline struct type *                                          \
        !           174: name##_SPLAY_FIND(struct name *head, struct type *elm)                 \
        !           175: {                                                                      \
        !           176:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
        !           177:                return(NULL);                                           \
        !           178:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
        !           179:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0)                          \
        !           180:                return (head->sph_root);                                \
        !           181:        return (NULL);                                                  \
        !           182: }                                                                      \
        !           183:                                                                        \
        !           184: static __inline struct type *                                          \
        !           185: name##_SPLAY_NEXT(struct name *head, struct type *elm)                 \
        !           186: {                                                                      \
        !           187:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
        !           188:        if (SPLAY_RIGHT(elm, field) != NULL) {                          \
        !           189:                elm = SPLAY_RIGHT(elm, field);                          \
        !           190:                while (SPLAY_LEFT(elm, field) != NULL) {                \
        !           191:                        elm = SPLAY_LEFT(elm, field);                   \
        !           192:                }                                                       \
        !           193:        } else                                                          \
        !           194:                elm = NULL;                                             \
        !           195:        return (elm);                                                   \
        !           196: }                                                                      \
        !           197:                                                                        \
        !           198: static __inline struct type *                                          \
        !           199: name##_SPLAY_MIN_MAX(struct name *head, int val)                       \
        !           200: {                                                                      \
        !           201:        name##_SPLAY_MINMAX(head, val);                                 \
        !           202:         return (SPLAY_ROOT(head));                                     \
        !           203: }
        !           204: 
        !           205: /* Main splay operation.
        !           206:  * Moves node close to the key of elm to top
        !           207:  */
        !           208: #define SPLAY_GENERATE(name, type, field, cmp)                         \
        !           209: struct type *                                                          \
        !           210: name##_SPLAY_INSERT(struct name *head, struct type *elm)               \
        !           211: {                                                                      \
        !           212:     if (SPLAY_EMPTY(head)) {                                           \
        !           213:            SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_RIGHT(elm, field) = NULL;    \
        !           214:     } else {                                                           \
        !           215:            int __comp;                                                 \
        !           216:            name##_SPLAY(head, elm);                                    \
        !           217:            __comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root);                      \
        !           218:            if(__comp < 0) {                                            \
        !           219:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
        !           220:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = (head)->sph_root;         \
        !           221:                    SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = NULL;         \
        !           222:            } else if (__comp > 0) {                                    \
        !           223:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
        !           224:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = (head)->sph_root;          \
        !           225:                    SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = NULL;        \
        !           226:            } else                                                      \
        !           227:                    return ((head)->sph_root);                          \
        !           228:     }                                                                  \
        !           229:     (head)->sph_root = (elm);                                          \
        !           230:     return (NULL);                                                     \
        !           231: }                                                                      \
        !           232:                                                                        \
        !           233: struct type *                                                          \
        !           234: name##_SPLAY_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)               \
        !           235: {                                                                      \
        !           236:        struct type *__tmp;                                             \
        !           237:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
        !           238:                return (NULL);                                          \
        !           239:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
        !           240:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0) {                        \
        !           241:                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL) {      \
        !           242:                        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
        !           243:                } else {                                                \
        !           244:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
        !           245:                        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
        !           246:                        name##_SPLAY(head, elm);                        \
        !           247:                        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = __tmp;   \
        !           248:                }                                                       \
        !           249:                return (elm);                                           \
        !           250:        }                                                               \
        !           251:        return (NULL);                                                  \
        !           252: }                                                                      \
        !           253:                                                                        \
        !           254: void                                                                   \
        !           255: name##_SPLAY(struct name *head, struct type *elm)                      \
        !           256: {                                                                      \
        !           257:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
        !           258:        int __comp;                                                     \
        !           259: \
        !           260:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
        !           261:        __left = __right = &__node;                                     \
        !           262: \
        !           263:        while ((__comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root))) {               \
        !           264:                if (__comp < 0) {                                       \
        !           265:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
        !           266:                        if (__tmp == NULL)                              \
        !           267:                                break;                                  \
        !           268:                        if ((cmp)(elm, __tmp) < 0){                     \
        !           269:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
        !           270:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
        !           271:                                        break;                          \
        !           272:                        }                                               \
        !           273:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
        !           274:                } else if (__comp > 0) {                                \
        !           275:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
        !           276:                        if (__tmp == NULL)                              \
        !           277:                                break;                                  \
        !           278:                        if ((cmp)(elm, __tmp) > 0){                     \
        !           279:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
        !           280:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
        !           281:                                        break;                          \
        !           282:                        }                                               \
        !           283:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
        !           284:                }                                                       \
        !           285:        }                                                               \
        !           286:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
        !           287: }                                                                      \
        !           288:                                                                        \
        !           289: /* Splay with either the minimum or the maximum element                        \
        !           290:  * Used to find minimum or maximum element in tree.                    \
        !           291:  */                                                                    \
        !           292: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *head, int __comp) \
        !           293: {                                                                      \
        !           294:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
        !           295: \
        !           296:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
        !           297:        __left = __right = &__node;                                     \
        !           298: \
        !           299:        while (1) {                                                     \
        !           300:                if (__comp < 0) {                                       \
        !           301:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
        !           302:                        if (__tmp == NULL)                              \
        !           303:                                break;                                  \
        !           304:                        if (__comp < 0){                                \
        !           305:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
        !           306:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
        !           307:                                        break;                          \
        !           308:                        }                                               \
        !           309:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
        !           310:                } else if (__comp > 0) {                                \
        !           311:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
        !           312:                        if (__tmp == NULL)                              \
        !           313:                                break;                                  \
        !           314:                        if (__comp > 0) {                               \
        !           315:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
        !           316:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
        !           317:                                        break;                          \
        !           318:                        }                                               \
        !           319:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
        !           320:                }                                                       \
        !           321:        }                                                               \
        !           322:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
        !           323: }
        !           324: 
        !           325: #define SPLAY_NEGINF   -1
        !           326: #define SPLAY_INF      1
        !           327: 
        !           328: #define SPLAY_INSERT(name, x, y)       name##_SPLAY_INSERT(x, y)
        !           329: #define SPLAY_REMOVE(name, x, y)       name##_SPLAY_REMOVE(x, y)
        !           330: #define SPLAY_FIND(name, x, y)         name##_SPLAY_FIND(x, y)
        !           331: #define SPLAY_NEXT(name, x, y)         name##_SPLAY_NEXT(x, y)
        !           332: #define SPLAY_MIN(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
        !           333:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_NEGINF))
        !           334: #define SPLAY_MAX(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
        !           335:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_INF))
        !           336: 
        !           337: #define SPLAY_FOREACH(x, name, head)                                   \
        !           338:        for ((x) = SPLAY_MIN(name, head);                               \
        !           339:             (x) != NULL;                                               \
        !           340:             (x) = SPLAY_NEXT(name, head, x))
        !           341: 
        !           342: /* Macros that define a red-black tree */
        !           343: #define RB_HEAD(name, type)                                            \
        !           344: struct name {                                                          \
        !           345:        struct type *rbh_root; /* root of the tree */                   \
        !           346: }
        !           347: 
        !           348: #define RB_INITIALIZER(root)                                           \
        !           349:        { NULL }
        !           350: 
        !           351: #define RB_INIT(root) do {                                             \
        !           352:        (root)->rbh_root = NULL;                                        \
        !           353: } while (0)
        !           354: 
        !           355: #define RB_BLACK       0
        !           356: #define RB_RED         1
        !           357: #define RB_ENTRY(type)                                                 \
        !           358: struct {                                                               \
        !           359:        struct type *rbe_left;          /* left element */              \
        !           360:        struct type *rbe_right;         /* right element */             \
        !           361:        struct type *rbe_parent;        /* parent element */            \
        !           362:        int rbe_color;                  /* node color */                \
        !           363: }
        !           364: 
        !           365: #define RB_LEFT(elm, field)            (elm)->field.rbe_left
        !           366: #define RB_RIGHT(elm, field)           (elm)->field.rbe_right
        !           367: #define RB_PARENT(elm, field)          (elm)->field.rbe_parent
        !           368: #define RB_COLOR(elm, field)           (elm)->field.rbe_color
        !           369: #define RB_ROOT(head)                  (head)->rbh_root
        !           370: #define RB_EMPTY(head)                 (RB_ROOT(head) == NULL)
        !           371: 
        !           372: #define RB_SET(elm, parent, field) do {                                        \
        !           373:        RB_PARENT(elm, field) = parent;                                 \
        !           374:        RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(elm, field) = NULL;              \
        !           375:        RB_COLOR(elm, field) = RB_RED;                                  \
        !           376: } while (0)
        !           377: 
        !           378: #define RB_SET_BLACKRED(black, red, field) do {                                \
        !           379:        RB_COLOR(black, field) = RB_BLACK;                              \
        !           380:        RB_COLOR(red, field) = RB_RED;                                  \
        !           381: } while (0)
        !           382: 
        !           383: #ifndef RB_AUGMENT
        !           384: #define RB_AUGMENT(x)  do {} while (0)
        !           385: #endif
        !           386: 
        !           387: #define RB_ROTATE_LEFT(head, elm, tmp, field) do {                     \
        !           388:        (tmp) = RB_RIGHT(elm, field);                                   \
        !           389:        if ((RB_RIGHT(elm, field) = RB_LEFT(tmp, field))) {             \
        !           390:                RB_PARENT(RB_LEFT(tmp, field), field) = (elm);          \
        !           391:        }                                                               \
        !           392:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
        !           393:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
        !           394:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
        !           395:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
        !           396:                else                                                    \
        !           397:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
        !           398:        } else                                                          \
        !           399:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
        !           400:        RB_LEFT(tmp, field) = (elm);                                    \
        !           401:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
        !           402:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
        !           403:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
        !           404:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
        !           405: } while (0)
        !           406: 
        !           407: #define RB_ROTATE_RIGHT(head, elm, tmp, field) do {                    \
        !           408:        (tmp) = RB_LEFT(elm, field);                                    \
        !           409:        if ((RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(tmp, field))) {             \
        !           410:                RB_PARENT(RB_RIGHT(tmp, field), field) = (elm);         \
        !           411:        }                                                               \
        !           412:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
        !           413:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
        !           414:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
        !           415:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
        !           416:                else                                                    \
        !           417:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
        !           418:        } else                                                          \
        !           419:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
        !           420:        RB_RIGHT(tmp, field) = (elm);                                   \
        !           421:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
        !           422:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
        !           423:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
        !           424:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
        !           425: } while (0)
        !           426: 
        !           427: /* Generates prototypes and inline functions */
        !           428: #define        RB_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                            \
        !           429:        RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
        !           430: #define        RB_PROTOTYPE_STATIC(name, type, field, cmp)                     \
        !           431:        RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
        !           432: #define RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)            \
        !           433: attr void name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *, struct type *);                \
        !           434: attr void name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *, struct type *, struct type *);\
        !           435: attr struct type *name##_RB_REMOVE(struct name *, struct type *);      \
        !           436: attr struct type *name##_RB_INSERT(struct name *, struct type *);      \
        !           437: attr struct type *name##_RB_FIND(struct name *, struct type *);                \
        !           438: attr struct type *name##_RB_NFIND(struct name *, struct type *);       \
        !           439: attr struct type *name##_RB_NEXT(struct type *);                       \
        !           440: attr struct type *name##_RB_PREV(struct type *);                       \
        !           441: attr struct type *name##_RB_MINMAX(struct name *, int);                        \
        !           442:                                                                        \
        !           443: 
        !           444: /* Main rb operation.
        !           445:  * Moves node close to the key of elm to top
        !           446:  */
        !           447: #define        RB_GENERATE(name, type, field, cmp)                             \
        !           448:        RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
        !           449: #define        RB_GENERATE_STATIC(name, type, field, cmp)                      \
        !           450:        RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
        !           451: #define RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)             \
        !           452: attr void                                                              \
        !           453: name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *head, struct type *elm)            \
        !           454: {                                                                      \
        !           455:        struct type *parent, *gparent, *tmp;                            \
        !           456:        while ((parent = RB_PARENT(elm, field)) &&                      \
        !           457:            RB_COLOR(parent, field) == RB_RED) {                        \
        !           458:                gparent = RB_PARENT(parent, field);                     \
        !           459:                if (parent == RB_LEFT(gparent, field)) {                \
        !           460:                        tmp = RB_RIGHT(gparent, field);                 \
        !           461:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
        !           462:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
        !           463:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
        !           464:                                elm = gparent;                          \
        !           465:                                continue;                               \
        !           466:                        }                                               \
        !           467:                        if (RB_RIGHT(parent, field) == elm) {           \
        !           468:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
        !           469:                                tmp = parent;                           \
        !           470:                                parent = elm;                           \
        !           471:                                elm = tmp;                              \
        !           472:                        }                                               \
        !           473:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
        !           474:                        RB_ROTATE_RIGHT(head, gparent, tmp, field);     \
        !           475:                } else {                                                \
        !           476:                        tmp = RB_LEFT(gparent, field);                  \
        !           477:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
        !           478:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
        !           479:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
        !           480:                                elm = gparent;                          \
        !           481:                                continue;                               \
        !           482:                        }                                               \
        !           483:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {            \
        !           484:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
        !           485:                                tmp = parent;                           \
        !           486:                                parent = elm;                           \
        !           487:                                elm = tmp;                              \
        !           488:                        }                                               \
        !           489:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
        !           490:                        RB_ROTATE_LEFT(head, gparent, tmp, field);      \
        !           491:                }                                                       \
        !           492:        }                                                               \
        !           493:        RB_COLOR(head->rbh_root, field) = RB_BLACK;                     \
        !           494: }                                                                      \
        !           495:                                                                        \
        !           496: attr void                                                              \
        !           497: name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *head, struct type *parent, struct type *elm) \
        !           498: {                                                                      \
        !           499:        struct type *tmp;                                               \
        !           500:        while ((elm == NULL || RB_COLOR(elm, field) == RB_BLACK) &&     \
        !           501:            elm != RB_ROOT(head)) {                                     \
        !           502:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {                    \
        !           503:                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);                  \
        !           504:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
        !           505:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
        !           506:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
        !           507:                                tmp = RB_RIGHT(parent, field);          \
        !           508:                        }                                               \
        !           509:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
        !           510:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
        !           511:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
        !           512:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
        !           513:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
        !           514:                                elm = parent;                           \
        !           515:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
        !           516:                        } else {                                        \
        !           517:                                if (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||     \
        !           518:                                    RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
        !           519:                                        struct type *oleft;             \
        !           520:                                        if ((oleft = RB_LEFT(tmp, field)))\
        !           521:                                                RB_COLOR(oleft, field) = RB_BLACK;\
        !           522:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
        !           523:                                        RB_ROTATE_RIGHT(head, tmp, oleft, field);\
        !           524:                                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);  \
        !           525:                                }                                       \
        !           526:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
        !           527:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
        !           528:                                if (RB_RIGHT(tmp, field))               \
        !           529:                                        RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
        !           530:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
        !           531:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
        !           532:                                break;                                  \
        !           533:                        }                                               \
        !           534:                } else {                                                \
        !           535:                        tmp = RB_LEFT(parent, field);                   \
        !           536:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
        !           537:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
        !           538:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
        !           539:                                tmp = RB_LEFT(parent, field);           \
        !           540:                        }                                               \
        !           541:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
        !           542:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
        !           543:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
        !           544:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
        !           545:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
        !           546:                                elm = parent;                           \
        !           547:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
        !           548:                        } else {                                        \
        !           549:                                if (RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||      \
        !           550:                                    RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
        !           551:                                        struct type *oright;            \
        !           552:                                        if ((oright = RB_RIGHT(tmp, field)))\
        !           553:                                                RB_COLOR(oright, field) = RB_BLACK;\
        !           554:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
        !           555:                                        RB_ROTATE_LEFT(head, tmp, oright, field);\
        !           556:                                        tmp = RB_LEFT(parent, field);   \
        !           557:                                }                                       \
        !           558:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
        !           559:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
        !           560:                                if (RB_LEFT(tmp, field))                \
        !           561:                                        RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
        !           562:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
        !           563:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
        !           564:                                break;                                  \
        !           565:                        }                                               \
        !           566:                }                                                       \
        !           567:        }                                                               \
        !           568:        if (elm)                                                        \
        !           569:                RB_COLOR(elm, field) = RB_BLACK;                        \
        !           570: }                                                                      \
        !           571:                                                                        \
        !           572: attr struct type *                                                     \
        !           573: name##_RB_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)                  \
        !           574: {                                                                      \
        !           575:        struct type *child, *parent, *old = elm;                        \
        !           576:        int color;                                                      \
        !           577:        if (RB_LEFT(elm, field) == NULL)                                \
        !           578:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
        !           579:        else if (RB_RIGHT(elm, field) == NULL)                          \
        !           580:                child = RB_LEFT(elm, field);                            \
        !           581:        else {                                                          \
        !           582:                struct type *left;                                      \
        !           583:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
        !           584:                while ((left = RB_LEFT(elm, field)))                    \
        !           585:                        elm = left;                                     \
        !           586:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
        !           587:                parent = RB_PARENT(elm, field);                         \
        !           588:                color = RB_COLOR(elm, field);                           \
        !           589:                if (child)                                              \
        !           590:                        RB_PARENT(child, field) = parent;               \
        !           591:                if (parent) {                                           \
        !           592:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm)              \
        !           593:                                RB_LEFT(parent, field) = child;         \
        !           594:                        else                                            \
        !           595:                                RB_RIGHT(parent, field) = child;        \
        !           596:                        RB_AUGMENT(parent);                             \
        !           597:                } else                                                  \
        !           598:                        RB_ROOT(head) = child;                          \
        !           599:                if (RB_PARENT(elm, field) == old)                       \
        !           600:                        parent = elm;                                   \
        !           601:                (elm)->field = (old)->field;                            \
        !           602:                if (RB_PARENT(old, field)) {                            \
        !           603:                        if (RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) == old)\
        !           604:                                RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
        !           605:                        else                                            \
        !           606:                                RB_RIGHT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
        !           607:                        RB_AUGMENT(RB_PARENT(old, field));              \
        !           608:                } else                                                  \
        !           609:                        RB_ROOT(head) = elm;                            \
        !           610:                RB_PARENT(RB_LEFT(old, field), field) = elm;            \
        !           611:                if (RB_RIGHT(old, field))                               \
        !           612:                        RB_PARENT(RB_RIGHT(old, field), field) = elm;   \
        !           613:                if (parent) {                                           \
        !           614:                        left = parent;                                  \
        !           615:                        do {                                            \
        !           616:                                RB_AUGMENT(left);                       \
        !           617:                        } while ((left = RB_PARENT(left, field)));      \
        !           618:                }                                                       \
        !           619:                goto color;                                             \
        !           620:        }                                                               \
        !           621:        parent = RB_PARENT(elm, field);                                 \
        !           622:        color = RB_COLOR(elm, field);                                   \
        !           623:        if (child)                                                      \
        !           624:                RB_PARENT(child, field) = parent;                       \
        !           625:        if (parent) {                                                   \
        !           626:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm)                      \
        !           627:                        RB_LEFT(parent, field) = child;                 \
        !           628:                else                                                    \
        !           629:                        RB_RIGHT(parent, field) = child;                \
        !           630:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
        !           631:        } else                                                          \
        !           632:                RB_ROOT(head) = child;                                  \
        !           633: color:                                                                 \
        !           634:        if (color == RB_BLACK)                                          \
        !           635:                name##_RB_REMOVE_COLOR(head, parent, child);            \
        !           636:        return (old);                                                   \
        !           637: }                                                                      \
        !           638:                                                                        \
        !           639: /* Inserts a node into the RB tree */                                  \
        !           640: attr struct type *                                                     \
        !           641: name##_RB_INSERT(struct name *head, struct type *elm)                  \
        !           642: {                                                                      \
        !           643:        struct type *tmp;                                               \
        !           644:        struct type *parent = NULL;                                     \
        !           645:        int comp = 0;                                                   \
        !           646:        tmp = RB_ROOT(head);                                            \
        !           647:        while (tmp) {                                                   \
        !           648:                parent = tmp;                                           \
        !           649:                comp = (cmp)(elm, parent);                              \
        !           650:                if (comp < 0)                                           \
        !           651:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
        !           652:                else if (comp > 0)                                      \
        !           653:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
        !           654:                else                                                    \
        !           655:                        return (tmp);                                   \
        !           656:        }                                                               \
        !           657:        RB_SET(elm, parent, field);                                     \
        !           658:        if (parent != NULL) {                                           \
        !           659:                if (comp < 0)                                           \
        !           660:                        RB_LEFT(parent, field) = elm;                   \
        !           661:                else                                                    \
        !           662:                        RB_RIGHT(parent, field) = elm;                  \
        !           663:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
        !           664:        } else                                                          \
        !           665:                RB_ROOT(head) = elm;                                    \
        !           666:        name##_RB_INSERT_COLOR(head, elm);                              \
        !           667:        return (NULL);                                                  \
        !           668: }                                                                      \
        !           669:                                                                        \
        !           670: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
        !           671: attr struct type *                                                     \
        !           672: name##_RB_FIND(struct name *head, struct type *elm)                    \
        !           673: {                                                                      \
        !           674:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
        !           675:        int comp;                                                       \
        !           676:        while (tmp) {                                                   \
        !           677:                comp = cmp(elm, tmp);                                   \
        !           678:                if (comp < 0)                                           \
        !           679:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
        !           680:                else if (comp > 0)                                      \
        !           681:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
        !           682:                else                                                    \
        !           683:                        return (tmp);                                   \
        !           684:        }                                                               \
        !           685:        return (NULL);                                                  \
        !           686: }                                                                      \
        !           687:                                                                        \
        !           688: /* Finds the first node greater than or equal to the search key */     \
        !           689: attr struct type *                                                     \
        !           690: name##_RB_NFIND(struct name *head, struct type *elm)                   \
        !           691: {                                                                      \
        !           692:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
        !           693:        struct type *res = NULL;                                        \
        !           694:        int comp;                                                       \
        !           695:        while (tmp) {                                                   \
        !           696:                comp = cmp(elm, tmp);                                   \
        !           697:                if (comp < 0) {                                         \
        !           698:                        res = tmp;                                      \
        !           699:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
        !           700:                }                                                       \
        !           701:                else if (comp > 0)                                      \
        !           702:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
        !           703:                else                                                    \
        !           704:                        return (tmp);                                   \
        !           705:        }                                                               \
        !           706:        return (res);                                                   \
        !           707: }                                                                      \
        !           708:                                                                        \
        !           709: /* ARGSUSED */                                                         \
        !           710: attr struct type *                                                     \
        !           711: name##_RB_NEXT(struct type *elm)                                       \
        !           712: {                                                                      \
        !           713:        if (RB_RIGHT(elm, field)) {                                     \
        !           714:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
        !           715:                while (RB_LEFT(elm, field))                             \
        !           716:                        elm = RB_LEFT(elm, field);                      \
        !           717:        } else {                                                        \
        !           718:                if (RB_PARENT(elm, field) &&                            \
        !           719:                    (elm == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field)))     \
        !           720:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
        !           721:                else {                                                  \
        !           722:                        while (RB_PARENT(elm, field) &&                 \
        !           723:                            (elm == RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field)))\
        !           724:                                elm = RB_PARENT(elm, field);            \
        !           725:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
        !           726:                }                                                       \
        !           727:        }                                                               \
        !           728:        return (elm);                                                   \
        !           729: }                                                                      \
        !           730:                                                                        \
        !           731: /* ARGSUSED */                                                         \
        !           732: attr struct type *                                                     \
        !           733: name##_RB_PREV(struct type *elm)                                       \
        !           734: {                                                                      \
        !           735:        if (RB_LEFT(elm, field)) {                                      \
        !           736:                elm = RB_LEFT(elm, field);                              \
        !           737:                while (RB_RIGHT(elm, field))                            \
        !           738:                        elm = RB_RIGHT(elm, field);                     \
        !           739:        } else {                                                        \
        !           740:                if (RB_PARENT(elm, field) &&                            \
        !           741:                    (elm == RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field)))    \
        !           742:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
        !           743:                else {                                                  \
        !           744:                        while (RB_PARENT(elm, field) &&                 \
        !           745:                            (elm == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field)))\
        !           746:                                elm = RB_PARENT(elm, field);            \
        !           747:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
        !           748:                }                                                       \
        !           749:        }                                                               \
        !           750:        return (elm);                                                   \
        !           751: }                                                                      \
        !           752:                                                                        \
        !           753: attr struct type *                                                     \
        !           754: name##_RB_MINMAX(struct name *head, int val)                           \
        !           755: {                                                                      \
        !           756:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
        !           757:        struct type *parent = NULL;                                     \
        !           758:        while (tmp) {                                                   \
        !           759:                parent = tmp;                                           \
        !           760:                if (val < 0)                                            \
        !           761:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
        !           762:                else                                                    \
        !           763:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
        !           764:        }                                                               \
        !           765:        return (parent);                                                \
        !           766: }
        !           767: 
        !           768: #define RB_NEGINF      -1
        !           769: #define RB_INF 1
        !           770: 
        !           771: #define RB_INSERT(name, x, y)  name##_RB_INSERT(x, y)
        !           772: #define RB_REMOVE(name, x, y)  name##_RB_REMOVE(x, y)
        !           773: #define RB_FIND(name, x, y)    name##_RB_FIND(x, y)
        !           774: #define RB_NFIND(name, x, y)   name##_RB_NFIND(x, y)
        !           775: #define RB_NEXT(name, x, y)    name##_RB_NEXT(y)
        !           776: #define RB_PREV(name, x, y)    name##_RB_PREV(y)
        !           777: #define RB_MIN(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_NEGINF)
        !           778: #define RB_MAX(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_INF)
        !           779: 
        !           780: #define RB_FOREACH(x, name, head)                                      \
        !           781:        for ((x) = RB_MIN(name, head);                                  \
        !           782:             (x) != NULL;                                               \
        !           783:             (x) = name##_RB_NEXT(x))
        !           784: 
        !           785: #define RB_FOREACH_FROM(x, name, y)                                    \
        !           786:        for ((x) = (y);                                                 \
        !           787:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_NEXT(x), (x) != NULL);    \
        !           788:             (x) = (y))
        !           789: 
        !           790: #define RB_FOREACH_SAFE(x, name, head, y)                              \
        !           791:        for ((x) = RB_MIN(name, head);                                  \
        !           792:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_NEXT(x), (x) != NULL);    \
        !           793:             (x) = (y))
        !           794: 
        !           795: #define RB_FOREACH_REVERSE(x, name, head)                              \
        !           796:        for ((x) = RB_MAX(name, head);                                  \
        !           797:             (x) != NULL;                                               \
        !           798:             (x) = name##_RB_PREV(x))
        !           799: 
        !           800: #define RB_FOREACH_REVERSE_FROM(x, name, y)                            \
        !           801:        for ((x) = (y);                                                 \
        !           802:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_PREV(x), (x) != NULL);    \
        !           803:             (x) = (y))
        !           804: 
        !           805: #define RB_FOREACH_REVERSE_SAFE(x, name, head, y)                      \
        !           806:        for ((x) = RB_MAX(name, head);                                  \
        !           807:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_PREV(x), (x) != NULL);    \
        !           808:             (x) = (y))
        !           809: 
        !           810: /* Macros that define a avl tree */
        !           811: #define AVL_MAX_HEIGHT 42
        !           812: #define AVL_HEAD(name, type)                                           \
        !           813: struct name {                                                          \
        !           814:        struct type *avlh_root; /* root of the tree */                  \
        !           815:        int avlh_height;                                                \
        !           816:        long avlh_count;                                                \
        !           817: }
        !           818: 
        !           819: #define AVL_INITIALIZER(root)                                          \
        !           820:        { NULL, 0, 0 }
        !           821: 
        !           822: #define AVL_INIT(root, height) do {                                    \
        !           823:        (root)->avlh_root = NULL;                                       \
        !           824:        (root)->avlh_height = !height ? AVL_MAX_HEIGHT : height;        \
        !           825:        (root)->avlh_count = 0;                                         \
        !           826: } while (0)
        !           827: 
        !           828: #define AVL_ENTRY(type)                                                        \
        !           829: struct {                                                               \
        !           830:        struct type *avle_left;         /* left element */              \
        !           831:        struct type *avle_right;        /* right element */             \
        !           832:        int avle_height;                /* node color */                \
        !           833: }
        !           834: 
        !           835: #define AVL_LEFT(elm, field)           (elm)->field.avle_left
        !           836: #define AVL_RIGHT(elm, field)          (elm)->field.avle_right
        !           837: #define AVL_HEIGHT(elm, field)         (elm)->field.avle_height
        !           838: #define AVL_ROOT(head)                 (head)->avlh_root
        !           839: #define AVL_EMPTY(head)                        (AVL_ROOT(head) == NULL)
        !           840: #define AVL_ROOT_HEIGHT(head)          (head)->avlh_height
        !           841: #define AVL_ROOT_COUNT(head)           (head)->avlh_count
        !           842: 
        !           843: /* Generates prototypes and inline functions */
        !           844: #define        AVL_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                           \
        !           845:        AVL_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
        !           846: #define        AVL_PROTOTYPE_STATIC(name, type, field, cmp)                    \
        !           847:        AVL_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
        !           848: #define AVL_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)           \
        !           849: attr struct type *name##_AVL_REMOVE(struct name *, struct type *);     \
        !           850: attr struct type *name##_AVL_INSERT(struct name *, struct type *);     \
        !           851: attr struct type *name##_AVL_FIND(struct name *, struct type *);       \
        !           852: attr struct type *name##_AVL_NFIND(struct name *, struct type *);      \
        !           853: attr struct type *name##_AVL_NEXT(struct name *, struct type *);       \
        !           854: attr struct type *name##_AVL_PREV(struct name *, struct type *);       \
        !           855: attr struct type *name##_AVL_MIN(struct name *);                       \
        !           856: attr struct type *name##_AVL_MAX(struct name *);                       
        !           857: 
        !           858: #define AVL_ROTATE_LEFT(parent, elm, type, field) do {                                 \
        !           859:        struct type *_rl = AVL_LEFT(elm, field);                                        \
        !           860:        struct type *_rr = AVL_RIGHT(elm, field);                                       \
        !           861:        int _l = !_rl ? 0 : AVL_HEIGHT(_rl, field);                                     \
        !           862:                                                                                        \
        !           863:        if (_rr && AVL_HEIGHT(_rr, field) >= _l) {                                      \
        !           864:                AVL_RIGHT(*parent, field) = _rl;                                        \
        !           865:                AVL_HEIGHT(*parent, field) = _l + 1;                                    \
        !           866:                AVL_LEFT(elm, field) = (*parent);                                       \
        !           867:                AVL_HEIGHT(elm, field) = _l + 2;                                        \
        !           868:                (*parent) = (elm);                                                      \
        !           869:        } else {                                                                        \
        !           870:                AVL_RIGHT(*parent, field) = AVL_LEFT(_rl, field);                       \
        !           871:                AVL_HEIGHT(*parent, field) = _l;                                        \
        !           872:                AVL_LEFT(elm, field) = AVL_RIGHT(_rl, field);                           \
        !           873:                AVL_HEIGHT(elm, field) = _l;                                            \
        !           874:                AVL_LEFT(_rl, field) = (*parent);                                       \
        !           875:                AVL_RIGHT(_rl, field) = (elm);                                          \
        !           876:                AVL_HEIGHT(_rl, field) = _l + 1;                                        \
        !           877:                (*parent) = _rl;                                                        \
        !           878:        }                                                                               \
        !           879: } while (0)
        !           880: 
        !           881: #define AVL_ROTATE_RIGHT(parent, elm, type, field) do {                                        \
        !           882:        struct type *_ll = AVL_LEFT(elm, field);                                        \
        !           883:        struct type *_lr = AVL_RIGHT(elm, field);                                       \
        !           884:        int _r = !_lr ? 0 : AVL_HEIGHT(_lr, field);                                     \
        !           885:                                                                                        \
        !           886:        if (_ll && AVL_HEIGHT(_ll, field) >= _r) {                                      \
        !           887:                AVL_LEFT(*(parent), field) = _lr;                                       \
        !           888:                AVL_HEIGHT(*(parent), field) = _r + 1;                                  \
        !           889:                AVL_RIGHT(elm, field) = *parent;                                        \
        !           890:                AVL_HEIGHT(elm, field) = _r + 2;                                        \
        !           891:                *(parent) = (elm);                                                      \
        !           892:        } else {                                                                        \
        !           893:                AVL_RIGHT(elm, field) = AVL_LEFT(_lr, field);                           \
        !           894:                AVL_HEIGHT(elm, field) = _r;                                            \
        !           895:                AVL_LEFT(*parent, field) = AVL_RIGHT(_lr, field);                       \
        !           896:                AVL_HEIGHT(*parent, field) = _r;                                        \
        !           897:                AVL_LEFT(_lr, field) = (elm);                                           \
        !           898:                AVL_RIGHT(_lr, field) = (*parent);                                      \
        !           899:                AVL_HEIGHT(_lr, field) = _r + 1;                                        \
        !           900:                (*parent) = _lr;                                                        \
        !           901:        }                                                                               \
        !           902: } while (0)
        !           903: 
        !           904: #define AVL_REBALANCE(_anc, type, field, count)        while (count-- > 0) {                   \
        !           905:        int _lh, _rh;                                                                   \
        !           906:        struct type *_el = NULL;                                                        \
        !           907:                                                                                        \
        !           908:        _lh = !AVL_LEFT(*_anc[count], field) ? 0 :                                      \
        !           909:                AVL_HEIGHT(AVL_LEFT(*_anc[count], field), field);                       \
        !           910:        _rh = !AVL_RIGHT(*_anc[count], field) ? 0 :                                     \
        !           911:                AVL_HEIGHT(AVL_RIGHT(*_anc[count], field), field);                      \
        !           912:                                                                                        \
        !           913:        if (_rh - _lh < -1) {                                                           \
        !           914:                _el = AVL_LEFT(*_anc[count], field);                                    \
        !           915:                AVL_ROTATE_RIGHT(_anc[count], _el, type, field);                        \
        !           916:        } else if (_rh - _lh > 1) {                                                     \
        !           917:                _el = AVL_RIGHT(*_anc[count], field);                                   \
        !           918:                AVL_ROTATE_LEFT(_anc[count], _el, type, field);                         \
        !           919:        } else if (AVL_HEIGHT(*_anc[count], field) != ((_rh > _lh) ? _rh : _lh) + 1)    \
        !           920:                AVL_HEIGHT(*_anc[count], field) = ((_rh > _lh) ? _rh : _lh) + 1;        \
        !           921:        else                                                                            \
        !           922:                break;                                                                  \
        !           923: }
        !           924: 
        !           925: /* Main avl operation.
        !           926:  * Moves node close to the key of elm to top
        !           927:  */
        !           928: #define        AVL_GENERATE(name, type, field, cmp)                                            \
        !           929:        AVL_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
        !           930: #define        AVL_GENERATE_STATIC(name, type, field, cmp)                                     \
        !           931:        AVL_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
        !           932: #define AVL_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)                            \
        !           933: attr struct type *                                                                     \
        !           934: name##_AVL_MIN(struct name *head)                                                      \
        !           935: {                                                                                      \
        !           936:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !           937:                                                                                        \
        !           938:        while (t && AVL_LEFT(t, field))                                                 \
        !           939:                t = AVL_LEFT(t, field);                                                 \
        !           940:        return (t);                                                                     \
        !           941: }                                                                                      \
        !           942:                                                                                        \
        !           943: attr struct type *                                                                     \
        !           944: name##_AVL_MAX(struct name *head)                                                      \
        !           945: {                                                                                      \
        !           946:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !           947:                                                                                        \
        !           948:        while (t && AVL_RIGHT(t, field))                                                \
        !           949:                t = AVL_RIGHT(t, field);                                                \
        !           950:        return (t);                                                                     \
        !           951: }                                                                                      \
        !           952:                                                                                        \
        !           953: /* Finds the node with the same key as elm */                                          \
        !           954: attr struct type *                                                                     \
        !           955: name##_AVL_FIND(struct name *head, struct type *elm)                                   \
        !           956: {                                                                                      \
        !           957:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !           958:        int comp;                                                                       \
        !           959:        while (t) {                                                                     \
        !           960:                comp = cmp(t, elm);                                                     \
        !           961:                if (!comp)                                                              \
        !           962:                        return (t);                                                     \
        !           963:                else if (comp < 0)                                                      \
        !           964:                        t = AVL_LEFT(t, field);                                         \
        !           965:                else                                                                    \
        !           966:                        t = AVL_RIGHT(t, field);                                        \
        !           967:        }                                                                               \
        !           968:        return (NULL);                                                                  \
        !           969: }                                                                                      \
        !           970:                                                                                        \
        !           971: /* Finds the first node less than or equal to the search key */                                \
        !           972: attr struct type *                                                                     \
        !           973: name##_AVL_NFIND(struct name *head, struct type *elm)                                  \
        !           974: {                                                                                      \
        !           975:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !           976:        struct type *res = NULL;                                                        \
        !           977:        int comp;                                                                       \
        !           978:        while (t) {                                                                     \
        !           979:                comp = cmp(t, elm);                                                     \
        !           980:                if (!comp)                                                              \
        !           981:                        return (t);                                                     \
        !           982:                else if (comp < 0) {                                                    \
        !           983:                        res = t;                                                        \
        !           984:                        t = AVL_LEFT(t, field);                                         \
        !           985:                } else                                                                  \
        !           986:                        t = AVL_RIGHT(t, field);                                        \
        !           987:        }                                                                               \
        !           988:        return (res);                                                                   \
        !           989: }                                                                                      \
        !           990:                                                                                        \
        !           991: /* ARGSUSED */                                                                         \
        !           992: attr struct type *                                                                     \
        !           993: name##_AVL_NEXT(struct name *head, struct type *elm)                                   \
        !           994: {                                                                                      \
        !           995:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !           996:        struct type *res = NULL;                                                        \
        !           997:        int comp;                                                                       \
        !           998:        while (t) {                                                                     \
        !           999:                comp = cmp(t, elm);                                                     \
        !          1000:                if (comp < 0) {                                                         \
        !          1001:                        res = t;                                                        \
        !          1002:                        t = AVL_LEFT(t, field);                                         \
        !          1003:                } else                                                                  \
        !          1004:                        t = AVL_RIGHT(t, field);                                        \
        !          1005:        }                                                                               \
        !          1006:        return (res);                                                                   \
        !          1007: }                                                                                      \
        !          1008:                                                                                        \
        !          1009: /* ARGSUSED */                                                                         \
        !          1010: attr struct type *                                                                     \
        !          1011: name##_AVL_PREV(struct name *head, struct type *elm)                                   \
        !          1012: {                                                                                      \
        !          1013:        struct type *t = AVL_ROOT(head);                                                \
        !          1014:        struct type *res = NULL;                                                        \
        !          1015:        int comp;                                                                       \
        !          1016:        while (t) {                                                                     \
        !          1017:                comp = cmp(t, elm);                                                     \
        !          1018:                if (comp > 0) {                                                         \
        !          1019:                        res = t;                                                        \
        !          1020:                        t = AVL_RIGHT(t, field);                                        \
        !          1021:                } else                                                                  \
        !          1022:                        t = AVL_LEFT(t, field);                                         \
        !          1023:        }                                                                               \
        !          1024:        return (res);                                                                   \
        !          1025: }                                                                                      \
        !          1026:                                                                                        \
        !          1027: /* Inserts a node into the AVL tree */                                                 \
        !          1028: attr struct type *                                                                     \
        !          1029: name##_AVL_INSERT(struct name *head, struct type *elm)                                 \
        !          1030: {                                                                                      \
        !          1031:        struct type *temp, **pt;                                                        \
        !          1032:        struct type ***ancestors;                                                       \
        !          1033:        register int i;                                                                 \
        !          1034:        int comp;                                                                       \
        !          1035:                                                                                        \
        !          1036:        ancestors = (struct type ***) alloca(AVL_ROOT_HEIGHT(head) * sizeof(void*));    \
        !          1037:        if (!ancestors)                                                                 \
        !          1038:                return (struct type *) -1;                                              \
        !          1039:        else                                                                            \
        !          1040:                memset(ancestors, 0, AVL_ROOT_HEIGHT(head) * sizeof(void*));            \
        !          1041:        for (i = 0, pt = &AVL_ROOT(head); i < AVL_ROOT_HEIGHT(head) && *pt; i++) {      \
        !          1042:                temp = *pt;                                                             \
        !          1043:                ancestors[i] = pt;                                                      \
        !          1044:                comp = (cmp)(temp, elm);                                                \
        !          1045:                if (!comp)                                                              \
        !          1046:                        return temp;                                                    \
        !          1047:                else if (comp < 0)                                                      \
        !          1048:                        pt = &AVL_LEFT(temp, field);                                    \
        !          1049:                else                                                                    \
        !          1050:                        pt = &AVL_RIGHT(temp, field);                                   \
        !          1051:        }                                                                               \
        !          1052:        *pt = elm;                                                                      \
        !          1053:                                                                                        \
        !          1054:        AVL_LEFT(elm, field) = AVL_RIGHT(elm, field) = (struct type *) NULL;            \
        !          1055:        AVL_HEIGHT(elm, field) = 1;                                                     \
        !          1056:                                                                                        \
        !          1057:        AVL_ROOT_COUNT(head)++;                                                         \
        !          1058:        AVL_REBALANCE(ancestors, type, field, i);                                       \
        !          1059:        return (NULL);                                                                  \
        !          1060: }                                                                                      \
        !          1061:                                                                                        \
        !          1062: attr struct type *                                                                     \
        !          1063: name##_AVL_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)                                 \
        !          1064: {                                                                                      \
        !          1065:        struct type *temp, *old, **dp, **pt;                                            \
        !          1066:        struct type ***ancestors;                                                       \
        !          1067:        register int i;                                                                 \
        !          1068:        int comp, delcnt;                                                               \
        !          1069:                                                                                        \
        !          1070:        ancestors = (struct type ***) alloca(AVL_ROOT_HEIGHT(head) * sizeof(void*));    \
        !          1071:        if (!ancestors)                                                                 \
        !          1072:                return (NULL);                                                          \
        !          1073:        else                                                                            \
        !          1074:                memset(ancestors, 0, AVL_ROOT_HEIGHT(head) * sizeof(void*));            \
        !          1075:        for (i = 0, pt = &AVL_ROOT(head); i < AVL_ROOT_HEIGHT(head); i++) {             \
        !          1076:                if (!*pt)                                                               \
        !          1077:                        return (NULL);                                                  \
        !          1078:                else                                                                    \
        !          1079:                        temp = *pt;                                                     \
        !          1080:                ancestors[i] = pt;                                                      \
        !          1081:                comp = (cmp)(temp, elm);                                                \
        !          1082:                if (!comp)                                                              \
        !          1083:                        break;                                                          \
        !          1084:                else if (comp < 0)                                                      \
        !          1085:                        pt = &AVL_LEFT(temp, field);                                    \
        !          1086:                else                                                                    \
        !          1087:                        pt = &AVL_RIGHT(temp, field);                                   \
        !          1088:        }                                                                               \
        !          1089:        old = temp;                                                                     \
        !          1090:                                                                                        \
        !          1091:        if (!AVL_LEFT(temp, field)) {                                                   \
        !          1092:                *pt = AVL_RIGHT(temp, field);                                           \
        !          1093:                i--;                                                                    \
        !          1094:        } else {                                                                        \
        !          1095:                delcnt = i;                                                             \
        !          1096:                dp = pt;                                                                \
        !          1097:                for (pt = &AVL_LEFT(temp, field); i < AVL_ROOT_HEIGHT(head) &&          \
        !          1098:                                AVL_RIGHT(temp, field); i++) {                          \
        !          1099:                        temp = *pt;                                                     \
        !          1100:                        ancestors[i] = pt;                                              \
        !          1101:                        pt = &AVL_RIGHT(temp, field);                                   \
        !          1102:                }                                                                       \
        !          1103:                *pt = AVL_LEFT(temp, field);                                            \
        !          1104:                                                                                        \
        !          1105:                AVL_LEFT(temp, field) = AVL_LEFT(old, field);                           \
        !          1106:                AVL_RIGHT(temp, field) = AVL_RIGHT(old, field);                         \
        !          1107:                AVL_HEIGHT(temp, field) = AVL_HEIGHT(old, field);                       \
        !          1108:                *dp = temp;                                                             \
        !          1109:                                                                                        \
        !          1110:                ancestors[delcnt] = &AVL_LEFT(temp, field);                             \
        !          1111:        }                                                                               \
        !          1112:                                                                                        \
        !          1113:        AVL_ROOT_COUNT(head)--;                                                         \
        !          1114:        AVL_REBALANCE(ancestors, type, field, i);                                       \
        !          1115:        return (old);                                                                   \
        !          1116: }
        !          1117: 
        !          1118: #define AVL_INSERT(name, x, y) name##_AVL_INSERT(x, y)
        !          1119: #define AVL_REMOVE(name, x, y) name##_AVL_REMOVE(x, y)
        !          1120: #define AVL_FIND(name, x, y)   name##_AVL_FIND(x, y)
        !          1121: #define AVL_NFIND(name, x, y)  name##_AVL_NFIND(x, y)
        !          1122: #define AVL_NEXT(name, x, y)   name##_AVL_NEXT(x, y)
        !          1123: #define AVL_PREV(name, x, y)   name##_AVL_PREV(x, y)
        !          1124: #define AVL_MIN(name, x)       name##_AVL_MIN(x)
        !          1125: #define AVL_MAX(name, x)       name##_AVL_MAX(x)
        !          1126: 
        !          1127: #define AVL_FOREACH(x, name, head)                                                     \
        !          1128:        for ((x) = name##_AVL_MIN(head);                                                \
        !          1129:             (x) != NULL;                                                               \
        !          1130:             (x) = name##_AVL_NEXT(head, x))
        !          1131: 
        !          1132: #define AVL_FOREACH_REVERSE(x, name, head)                                             \
        !          1133:        for ((x) = name##_AVL_MAX(head);                                                \
        !          1134:             (x) != NULL;                                                               \
        !          1135:             (x) = name##_AVL_PREV(head, x))
        !          1136: 
        !          1137: #define AVL_FOREACH_SAFE(x, name, head, y)                                             \
        !          1138:        for ((x) = name##_AVL_MIN(head);                                                \
        !          1139:             (x) && ((y) = name##_AVL_NEXT(head, x), (x));                              \
        !          1140:             (x) = (y))
        !          1141: 
        !          1142: #define AVL_FOREACH_REVERSE_SAFE(x, name, head, y)                                     \
        !          1143:        for ((x) = name##_AVL_MAX(head);                                                \
        !          1144:             (x) && ((y) = name##_AVL_PREV(head, x), (x));                              \
        !          1145:             (x) = (y))
        !          1146: 
        !          1147: 
        !          1148: #endif /* _SYS_TREE_H_ */

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>