2003/11/26 21:59:13
authormegacz <megacz@xwt.org>
Fri, 30 Jan 2004 07:42:08 +0000 (07:42 +0000)
committermegacz <megacz@xwt.org>
Fri, 30 Jan 2004 07:42:08 +0000 (07:42 +0000)
darcs-hash:20040130074208-2ba56-ad57cb45277eb6dd6a57cfee364bb5c678fbafe7.gz

src/org/xwt/util/BalancedTree.java [new file with mode: 0644]
src/org/xwt/util/RedBlackTree.java [deleted file]

diff --git a/src/org/xwt/util/BalancedTree.java b/src/org/xwt/util/BalancedTree.java
new file mode 100644 (file)
index 0000000..77091a0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,167 @@
+// Copyright 2003 Adam Megacz, see the COPYING file for licensing [GPL]
+package org.xwt.util;
+
+// Implemented from http://ciips.ee.uwa.edu.au/~morris/Year2/PLDS210/red_black.html
+
+// 1. Every node is either red or black.
+// 2. Every leaf node is black; if a red node has no right or left child,
+//    pretend that an imaginary (sentinel) black node is there.
+// 3. If a node is red, then both its children are black.
+// 4. Every simple path from a node to a descendant leaf contains the
+//    same number of black nodes.
+
+
+// FIXME: ability to ask for n^th node; requires a descendant count
+
+/** a red-black tree of arbitrary objects */
+public class RedBlackTree {
+
+    private static final boolean RED = false;
+    private static final boolean BLACK = true;
+
+    private static final int DELETE = 0; 
+    private static final int INSERT = 1;
+
+    // These arrays are indexed by "slot", a totally meaningless number
+    // assigned to each object object[slot] has index index[slot] and
+    // color color[slot].  Note that slot 0 is reserved as "null".
+
+    // FEATURE: use a bitmask?
+    private int[] left;          ///< if positive: left child's slot; if negative: predecessor's slot
+    private int[] right;         ///< if positive: right child's slot; if negative: successor's slot
+    private int[] size;          ///< the number of descendants of this node *including the node itself*
+    private Object[] objects;    ///< every object in the tree has an entry here; ordering is completely random
+
+    private int root = 0;               ///< the slot of the root element
+    
+    private int freeslot = 0;
+
+    private int leftmost(int slot) { return left[slot] <= 0 ? slot : leftmost(left[slot]); }
+    private int rightmost(int slot) { return right[slot] <= 0 ? slot : rightmost(right[slot]); }
+    private int next(int slot) { return right[slot] <= 0 ? -1 * right[slot] : leftmost(right[slot]); }
+    private int prev(int slot) { return left[slot] <= 0 ? -1 * left[slot] : rightmost(left[slot]); }
+
+    //    parent             parent
+    //      |                  |
+    //      b                  d 
+    //     / \                / \
+    //    a   d    < == >    b   e
+    //       / \            / \
+    //      c   e          a   c
+    void rotate(boolean toTheLeft, int b, int parent) {
+        if (b == 0) throw new Error("rotate called on the null slot");
+        int[] left = toTheLeft ? this.left : this.right;
+        int[] right = toTheLeft ? this.right : this.left;
+        int d = right[b];
+        if (d == 0) throw new Error("attempted to rotate a node with only one child in the wrong direction");
+        int c = left[d];
+        left[d] = b;
+        right[b] = c;
+        size[b] -= size[d];
+        int csize = c <= 0 ? 0 : size[c] + 1;
+        size[b] += csize;
+        size[d] -= csize;
+        size[d] += size[b];
+        if (parent == 0)              root = d;
+        else if (left[parent] == b)   left[parent] = d;
+        else if (right[parent] == b)  right[parent] = d;
+        else throw new Error("rotate called with invalid parent");
+    }
+
+    public void balance(int slot, int parent) {
+        if (slot == 0) return;
+        if (size[left[slot]] > 2 * size[right[slot]]) {
+            rotate(false, slot, parent);
+        } else if (size[left[slot]] * 2 < size[right[slot]]) {
+            rotate(true, slot, parent);
+        }
+        size[slot] = 1 + size[left[slot]] + size[right[slot]];
+    }
+
+    // FIXME: maintain fakeptrs
+
+
+    // private void intersection() { }
+    // private void union() { }
+    // private void subset() { }
+
+    private void insert(int idx, int arg, int slot, int parent) {
+
+        int diff = idx - size[left[slot]];
+        if (slot == 0 || diff == 0) {
+            if (size[arg] != 0) throw new Error("double insertion");
+
+            left[arg] = left[slot];   // steal slot's left subtree
+            left[slot] = 0;
+            right[arg] = slot;        // make slot our right subtree
+
+            // FIXME: if slot == 0 we can't use it to figure out which end of parent we belong on
+            if (parent == 0) root = arg;
+            else (left[parent] == slot ? left : right)[parent] = arg;
+
+            balance(slot, arg);
+            balance(arg, slot);
+            return;
+        }
+
+        if (diff < 0) insert(idx, arg, left[slot], slot);
+        else insert(idx - size[left[slot]] - 1, arg, right[slot], slot);
+        balance(slot, parent);
+    }
+
+    private int indexOf(int slot) {
+        int parent = -1 * left[leftmost(slot)];
+        if (parent == 0) return size[left[slot]];             // we are on the far left edge
+        else return size[left[slot]] + indexOf(parent) + 1;   // all nodes after parent and before us are in our left subtree
+    }
+
+    private int get(int idx, int slot) {
+        int diff = idx - size[left[slot]];
+        if (diff > 0) return get(diff - 1, right[slot]);
+        else if (diff < 0) return get(idx, left[slot]);
+        else return slot;
+    }
+
+    // return slot that was deleted
+    private int delete(int idx, int slot, int parent) {
+        int diff = idx - size[left[slot]];
+        if (slot == 0) return 0;
+        else if (diff < 0) {
+            int ret = delete(idx, left[slot], slot);
+            balance(slot, parent);
+            return ret;
+
+        } else if (diff > 0) {
+            int ret = delete(diff - 1, right[slot], slot);
+            balance(slot, parent);
+            return ret;
+
+        } else {
+            size[slot] = 0;
+            if (left[slot] == 0) {
+                if (parent == 0) root = right[slot];
+                else (left[parent] == slot ? left : right)[parent] = right[slot];
+                right[slot] = 0;
+                balance(slot, parent);
+            } else if (right[slot] == 0) {
+                if (parent == 0) root = left[slot];
+                else (left[parent] == slot ? left : right)[parent] = left[slot];
+                left[slot] = 0;
+                balance(slot, parent);
+            } else {
+                int replacement = delete(idx - 1, slot, parent);
+                if (replacement != 0) {
+                    left[replacement] = left[slot];
+                    right[replacement] = right[slot];
+                }
+                if (parent == 0) root = replacement;
+                else (left[parent] == slot ? left : right)[parent] = replacement;
+                left[slot] = 0;
+                right[slot] = 0;
+                balance(replacement, parent);
+            }
+            return slot;
+        }
+    }
+
+}
diff --git a/src/org/xwt/util/RedBlackTree.java b/src/org/xwt/util/RedBlackTree.java
deleted file mode 100644 (file)
index ce034eb..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,150 +0,0 @@
-// Copyright 2003 Adam Megacz, see the COPYING file for licensing [GPL]
-package org.xwt.util;
-
-// Implemented from http://ciips.ee.uwa.edu.au/~morris/Year2/PLDS210/red_black.html
-
-// 1. Every node is either red or black.
-// 2. Every leaf node is black; if a red node has no right or left child,
-//    pretend that an imaginary (sentinel) black node is there.
-// 3. If a node is red, then both its children are black.
-// 4. Every simple path from a node to a descendant leaf contains the
-//    same number of black nodes.
-
-
-/** a red-black tree of arbitrary objects */
-public class RedBlackTree {
-
-    private static final boolean RED = false;
-    private static final boolean BLACK = true;
-
-    private static final int DELETE = 0; 
-    private static final int INSERT = 1;
-
-    // These arrays are indexed by "slot", a totally meaningless number
-    // assigned to each object object[slot] has index index[slot] and
-    // color color[slot].  Note that slot 0 is reserved as "null".
-
-    private Object[] objects;    ///< every object in the tree has an entry here; ordering is completely random
-
-    // FEATURE: use a bitmask?
-    private boolean[] color;     ///< the color of each object
-
-    private int[] left;          ///< the slot of this object's left child
-    private int[] right;         ///< the slot of this object's right child
-    private int[] index;         ///< the index of each element; ie how many objects are "before" it in the logical ordering
-
-    private int root = 0;               ///< the slot of the root element
-
-
-    //    parent             parent
-    //      |                  |
-    //      b                  d 
-    //     / \                / \
-    //    a   d    < == >    b   e
-    //       / \            / \
-    //      c   e          a   c
-    void rotate(boolean toTheLeft, int b, int parent) {
-        int[] left = toTheLeft ? this.left : this.right;
-        int[] right = toTheLeft ? this.right : this.left;
-        if (b == 0) throw new Error("rotate called on the null slot");
-        int d = right[b];
-        if (d == 0) throw new Error("attempted to rotate a node with only one child in the wrong direction");
-        int c = left[d];
-        left[d] = b;
-        right[b] = c;
-        if (parent == 0)              root = d;
-        else if (left[parent] == b)   left[parent] = d;
-        else if (right[parent] == b)  right[parent] = d;
-        else throw new Error("rotate called with invalid parent");
-    }
-
-    /** seeks to the node specified by slot/idx and performs operation on it */
-    private int seek(int slot, int idx, int cur, int operation, int parent, int grandparent, int greatgrandparent) {
-
-        int ret = 0;
-        if (index[cur] > idx && left[cur] != 0) {
-            ret = seek(slot, idx, left[cur], operation, cur, parent, grandparent);
-            if (ret > 0) return ret - 1;
-
-        } else if (index[cur] < idx && right[cur] != 0) {
-            ret = seek(slot, idx, right[cur], operation, cur, parent, grandparent);
-            if (ret > 0) return ret - 1;
-
-        } else switch(operation) {
-            case INSERT: (index[cur] > idx ? left : right)[cur] = slot; break;
-            case DELETE: {
-                int swap = 0;
-                if (right[left[slot]] != 0)         swap = right[left[slot]];
-                else if (left[right[slot]] != 0)    swap = left[right[slot]];
-                else if (left[slot] != 0)           for(swap = left[slot]; right[swap] != 0;) swap = right[swap];
-                else if (right[slot] != 0)          for(swap = right[slot]; left[swap] != 0;) swap = left[swap];
-                else swap = slot;
-                //swapAndDelete(swap, slot);
-            }
-        }
-
-        // grandparent cannot be null since root is always BLACK
-        if (parent == 0) { color[slot] = BLACK; return Integer.MAX_VALUE; }
-        
-        switch(operation) {
-            // FIXME check for nulls
-            // FIXME only move up the tree when explicitly told to do so
-            case DELETE: {
-                int[] left = slot == this.left[parent] ? this.left : this.right;
-                int[] right = slot == this.left[parent] ? this.right : this.left;
-                if (color[slot] == RED) { color[slot] = BLACK; return Integer.MAX_VALUE; }
-                int sib = right[parent];
-                if (color[sib] == RED) {
-                    color[sib] = BLACK;
-                    color[parent] = RED;
-                    rotate(left == this.left, parent, grandparent);
-                    parent = grandparent;
-                    grandparent = greatgrandparent;
-                    greatgrandparent = 0;
-                    ret += 1;
-                    sib = right[parent];
-                }
-                if (color[left[sib]] == BLACK && color[right[sib]] == BLACK) { color[sib] = RED; break; }
-                if (color[right[sib]] == BLACK) {
-                    color[left[sib]] = BLACK;
-                    color[sib] = RED;
-                    rotate(left != this.left, sib, parent);
-                    sib = right[parent];
-                }
-                color[sib] = color[parent];
-                color[parent] = BLACK;
-                color[right[sib]] = BLACK;
-                rotate(left == this.left, parent, grandparent);
-                ret += 1;
-                //x = root /* is this right? */;
-            }
-
-            case INSERT: {
-                if (parent == 0 || color[parent] == BLACK) return Integer.MAX_VALUE;
-                int[] left = parent == this.left[grandparent] ? this.left : this.right;
-                int[] right = parent == this.left[grandparent] ? this.right : this.left;
-                if(color[right[grandparent]] == RED) {
-                    color[parent] = BLACK;
-                    color[right[grandparent]] = BLACK;
-                    color[grandparent] = RED;
-                    return 1;
-                } else {
-                    if (slot == right[parent]) {
-                        ret = 1;                                        // skip our parent
-                        rotate(left == this.left, slot, parent);        // then make him our child
-                        color[slot] = BLACK;                            // same as else block
-                        color[grandparent] = RED;                       // same as else block
-                        rotate(left == this.left, parent, grandparent); // same as else block
-                    } else {
-                        color[parent] = BLACK;
-                        color[grandparent] = RED;
-                        rotate(left != this.left, grandparent, greatgrandparent);
-                    }
-                }
-            }
-        }
-        return ret;
-    }
-
-
-}