[BACK]Return to tree.h CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / sys / sys

Annotation of sys/sys/tree.h, Revision 1.1.1.1

1.1       nbrk        1: /*     $OpenBSD: tree.h,v 1.9 2004/11/24 18:10:42 tdeval Exp $ */
                      2: /*
                      3:  * Copyright 2002 Niels Provos <provos@citi.umich.edu>
                      4:  * All rights reserved.
                      5:  *
                      6:  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
                      7:  * modification, are permitted provided that the following conditions
                      8:  * are met:
                      9:  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
                     10:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
                     11:  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
                     12:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
                     13:  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
                     14:  *
                     15:  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
                     16:  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
                     17:  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
                     18:  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
                     19:  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
                     20:  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
                     21:  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
                     22:  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
                     23:  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
                     24:  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
                     25:  */
                     26:
                     27: #ifndef        _SYS_TREE_H_
                     28: #define        _SYS_TREE_H_
                     29:
                     30: /*
                     31:  * This file defines data structures for different types of trees:
                     32:  * splay trees and red-black trees.
                     33:  *
                     34:  * A splay tree is a self-organizing data structure.  Every operation
                     35:  * on the tree causes a splay to happen.  The splay moves the requested
                     36:  * node to the root of the tree and partly rebalances it.
                     37:  *
                     38:  * This has the benefit that request locality causes faster lookups as
                     39:  * the requested nodes move to the top of the tree.  On the other hand,
                     40:  * every lookup causes memory writes.
                     41:  *
                     42:  * The Balance Theorem bounds the total access time for m operations
                     43:  * and n inserts on an initially empty tree as O((m + n)lg n).  The
                     44:  * amortized cost for a sequence of m accesses to a splay tree is O(lg n);
                     45:  *
                     46:  * A red-black tree is a binary search tree with the node color as an
                     47:  * extra attribute.  It fulfills a set of conditions:
                     48:  *     - every search path from the root to a leaf consists of the
                     49:  *       same number of black nodes,
                     50:  *     - each red node (except for the root) has a black parent,
                     51:  *     - each leaf node is black.
                     52:  *
                     53:  * Every operation on a red-black tree is bounded as O(lg n).
                     54:  * The maximum height of a red-black tree is 2lg (n+1).
                     55:  */
                     56:
                     57: #define SPLAY_HEAD(name, type)                                         \
                     58: struct name {                                                          \
                     59:        struct type *sph_root; /* root of the tree */                   \
                     60: }
                     61:
                     62: #define SPLAY_INITIALIZER(root)                                                \
                     63:        { NULL }
                     64:
                     65: #define SPLAY_INIT(root) do {                                          \
                     66:        (root)->sph_root = NULL;                                        \
                     67: } while (0)
                     68:
                     69: #define SPLAY_ENTRY(type)                                              \
                     70: struct {                                                               \
                     71:        struct type *spe_left; /* left element */                       \
                     72:        struct type *spe_right; /* right element */                     \
                     73: }
                     74:
                     75: #define SPLAY_LEFT(elm, field)         (elm)->field.spe_left
                     76: #define SPLAY_RIGHT(elm, field)                (elm)->field.spe_right
                     77: #define SPLAY_ROOT(head)               (head)->sph_root
                     78: #define SPLAY_EMPTY(head)              (SPLAY_ROOT(head) == NULL)
                     79:
                     80: /* SPLAY_ROTATE_{LEFT,RIGHT} expect that tmp hold SPLAY_{RIGHT,LEFT} */
                     81: #define SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, tmp, field) do {                      \
                     82:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(tmp, field);  \
                     83:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
                     84:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
                     85: } while (0)
                     86:
                     87: #define SPLAY_ROTATE_LEFT(head, tmp, field) do {                       \
                     88:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(tmp, field);  \
                     89:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
                     90:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
                     91: } while (0)
                     92:
                     93: #define SPLAY_LINKLEFT(head, tmp, field) do {                          \
                     94:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
                     95:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
                     96:        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);         \
                     97: } while (0)
                     98:
                     99: #define SPLAY_LINKRIGHT(head, tmp, field) do {                         \
                    100:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
                    101:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
                    102:        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);        \
                    103: } while (0)
                    104:
                    105: #define SPLAY_ASSEMBLE(head, node, left, right, field) do {            \
                    106:        SPLAY_RIGHT(left, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field); \
                    107:        SPLAY_LEFT(right, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    108:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(node, field); \
                    109:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(node, field); \
                    110: } while (0)
                    111:
                    112: /* Generates prototypes and inline functions */
                    113:
                    114: #define SPLAY_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                                \
                    115: void name##_SPLAY(struct name *, struct type *);                       \
                    116: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *, int);                          \
                    117: struct type *name##_SPLAY_INSERT(struct name *, struct type *);                \
                    118: struct type *name##_SPLAY_REMOVE(struct name *, struct type *);                \
                    119:                                                                        \
                    120: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
                    121: static __inline struct type *                                          \
                    122: name##_SPLAY_FIND(struct name *head, struct type *elm)                 \
                    123: {                                                                      \
                    124:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
                    125:                return(NULL);                                           \
                    126:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    127:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0)                          \
                    128:                return (head->sph_root);                                \
                    129:        return (NULL);                                                  \
                    130: }                                                                      \
                    131:                                                                        \
                    132: static __inline struct type *                                          \
                    133: name##_SPLAY_NEXT(struct name *head, struct type *elm)                 \
                    134: {                                                                      \
                    135:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    136:        if (SPLAY_RIGHT(elm, field) != NULL) {                          \
                    137:                elm = SPLAY_RIGHT(elm, field);                          \
                    138:                while (SPLAY_LEFT(elm, field) != NULL) {                \
                    139:                        elm = SPLAY_LEFT(elm, field);                   \
                    140:                }                                                       \
                    141:        } else                                                          \
                    142:                elm = NULL;                                             \
                    143:        return (elm);                                                   \
                    144: }                                                                      \
                    145:                                                                        \
                    146: static __inline struct type *                                          \
                    147: name##_SPLAY_MIN_MAX(struct name *head, int val)                       \
                    148: {                                                                      \
                    149:        name##_SPLAY_MINMAX(head, val);                                 \
                    150:         return (SPLAY_ROOT(head));                                     \
                    151: }
                    152:
                    153: /* Main splay operation.
                    154:  * Moves node close to the key of elm to top
                    155:  */
                    156: #define SPLAY_GENERATE(name, type, field, cmp)                         \
                    157: struct type *                                                          \
                    158: name##_SPLAY_INSERT(struct name *head, struct type *elm)               \
                    159: {                                                                      \
                    160:     if (SPLAY_EMPTY(head)) {                                           \
                    161:            SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_RIGHT(elm, field) = NULL;    \
                    162:     } else {                                                           \
                    163:            int __comp;                                                 \
                    164:            name##_SPLAY(head, elm);                                    \
                    165:            __comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root);                      \
                    166:            if(__comp < 0) {                                            \
                    167:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
                    168:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = (head)->sph_root;         \
                    169:                    SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = NULL;         \
                    170:            } else if (__comp > 0) {                                    \
                    171:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    172:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = (head)->sph_root;          \
                    173:                    SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = NULL;        \
                    174:            } else                                                      \
                    175:                    return ((head)->sph_root);                          \
                    176:     }                                                                  \
                    177:     (head)->sph_root = (elm);                                          \
                    178:     return (NULL);                                                     \
                    179: }                                                                      \
                    180:                                                                        \
                    181: struct type *                                                          \
                    182: name##_SPLAY_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)               \
                    183: {                                                                      \
                    184:        struct type *__tmp;                                             \
                    185:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
                    186:                return (NULL);                                          \
                    187:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    188:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0) {                        \
                    189:                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL) {      \
                    190:                        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    191:                } else {                                                \
                    192:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    193:                        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
                    194:                        name##_SPLAY(head, elm);                        \
                    195:                        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = __tmp;   \
                    196:                }                                                       \
                    197:                return (elm);                                           \
                    198:        }                                                               \
                    199:        return (NULL);                                                  \
                    200: }                                                                      \
                    201:                                                                        \
                    202: void                                                                   \
                    203: name##_SPLAY(struct name *head, struct type *elm)                      \
                    204: {                                                                      \
                    205:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
                    206:        int __comp;                                                     \
                    207: \
                    208:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
                    209:        __left = __right = &__node;                                     \
                    210: \
                    211:        while ((__comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root))) {               \
                    212:                if (__comp < 0) {                                       \
                    213:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
                    214:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    215:                                break;                                  \
                    216:                        if ((cmp)(elm, __tmp) < 0){                     \
                    217:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
                    218:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    219:                                        break;                          \
                    220:                        }                                               \
                    221:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
                    222:                } else if (__comp > 0) {                                \
                    223:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    224:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    225:                                break;                                  \
                    226:                        if ((cmp)(elm, __tmp) > 0){                     \
                    227:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
                    228:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    229:                                        break;                          \
                    230:                        }                                               \
                    231:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
                    232:                }                                                       \
                    233:        }                                                               \
                    234:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
                    235: }                                                                      \
                    236:                                                                        \
                    237: /* Splay with either the minimum or the maximum element                        \
                    238:  * Used to find minimum or maximum element in tree.                    \
                    239:  */                                                                    \
                    240: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *head, int __comp) \
                    241: {                                                                      \
                    242:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
                    243: \
                    244:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
                    245:        __left = __right = &__node;                                     \
                    246: \
                    247:        while (1) {                                                     \
                    248:                if (__comp < 0) {                                       \
                    249:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
                    250:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    251:                                break;                                  \
                    252:                        if (__comp < 0){                                \
                    253:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
                    254:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    255:                                        break;                          \
                    256:                        }                                               \
                    257:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
                    258:                } else if (__comp > 0) {                                \
                    259:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    260:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    261:                                break;                                  \
                    262:                        if (__comp > 0) {                               \
                    263:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
                    264:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    265:                                        break;                          \
                    266:                        }                                               \
                    267:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
                    268:                }                                                       \
                    269:        }                                                               \
                    270:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
                    271: }
                    272:
                    273: #define SPLAY_NEGINF   -1
                    274: #define SPLAY_INF      1
                    275:
                    276: #define SPLAY_INSERT(name, x, y)       name##_SPLAY_INSERT(x, y)
                    277: #define SPLAY_REMOVE(name, x, y)       name##_SPLAY_REMOVE(x, y)
                    278: #define SPLAY_FIND(name, x, y)         name##_SPLAY_FIND(x, y)
                    279: #define SPLAY_NEXT(name, x, y)         name##_SPLAY_NEXT(x, y)
                    280: #define SPLAY_MIN(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
                    281:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_NEGINF))
                    282: #define SPLAY_MAX(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
                    283:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_INF))
                    284:
                    285: #define SPLAY_FOREACH(x, name, head)                                   \
                    286:        for ((x) = SPLAY_MIN(name, head);                               \
                    287:             (x) != NULL;                                               \
                    288:             (x) = SPLAY_NEXT(name, head, x))
                    289:
                    290: /* Macros that define a red-black tree */
                    291: #define RB_HEAD(name, type)                                            \
                    292: struct name {                                                          \
                    293:        struct type *rbh_root; /* root of the tree */                   \
                    294: }
                    295:
                    296: #define RB_INITIALIZER(root)                                           \
                    297:        { NULL }
                    298:
                    299: #define RB_INIT(root) do {                                             \
                    300:        (root)->rbh_root = NULL;                                        \
                    301: } while (0)
                    302:
                    303: #define RB_BLACK       0
                    304: #define RB_RED         1
                    305: #define RB_ENTRY(type)                                                 \
                    306: struct {                                                               \
                    307:        struct type *rbe_left;          /* left element */              \
                    308:        struct type *rbe_right;         /* right element */             \
                    309:        struct type *rbe_parent;        /* parent element */            \
                    310:        int rbe_color;                  /* node color */                \
                    311: }
                    312:
                    313: #define RB_LEFT(elm, field)            (elm)->field.rbe_left
                    314: #define RB_RIGHT(elm, field)           (elm)->field.rbe_right
                    315: #define RB_PARENT(elm, field)          (elm)->field.rbe_parent
                    316: #define RB_COLOR(elm, field)           (elm)->field.rbe_color
                    317: #define RB_ROOT(head)                  (head)->rbh_root
                    318: #define RB_EMPTY(head)                 (RB_ROOT(head) == NULL)
                    319:
                    320: #define RB_SET(elm, parent, field) do {                                        \
                    321:        RB_PARENT(elm, field) = parent;                                 \
                    322:        RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(elm, field) = NULL;              \
                    323:        RB_COLOR(elm, field) = RB_RED;                                  \
                    324: } while (0)
                    325:
                    326: #define RB_SET_BLACKRED(black, red, field) do {                                \
                    327:        RB_COLOR(black, field) = RB_BLACK;                              \
                    328:        RB_COLOR(red, field) = RB_RED;                                  \
                    329: } while (0)
                    330:
                    331: #ifndef RB_AUGMENT
                    332: #define RB_AUGMENT(x)
                    333: #endif
                    334:
                    335: #define RB_ROTATE_LEFT(head, elm, tmp, field) do {                     \
                    336:        (tmp) = RB_RIGHT(elm, field);                                   \
                    337:        if ((RB_RIGHT(elm, field) = RB_LEFT(tmp, field))) {             \
                    338:                RB_PARENT(RB_LEFT(tmp, field), field) = (elm);          \
                    339:        }                                                               \
                    340:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
                    341:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
                    342:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
                    343:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
                    344:                else                                                    \
                    345:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
                    346:        } else                                                          \
                    347:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
                    348:        RB_LEFT(tmp, field) = (elm);                                    \
                    349:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
                    350:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
                    351:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
                    352:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
                    353: } while (0)
                    354:
                    355: #define RB_ROTATE_RIGHT(head, elm, tmp, field) do {                    \
                    356:        (tmp) = RB_LEFT(elm, field);                                    \
                    357:        if ((RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(tmp, field))) {             \
                    358:                RB_PARENT(RB_RIGHT(tmp, field), field) = (elm);         \
                    359:        }                                                               \
                    360:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
                    361:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
                    362:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
                    363:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
                    364:                else                                                    \
                    365:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
                    366:        } else                                                          \
                    367:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
                    368:        RB_RIGHT(tmp, field) = (elm);                                   \
                    369:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
                    370:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
                    371:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
                    372:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
                    373: } while (0)
                    374:
                    375: /* Generates prototypes and inline functions */
                    376: #define RB_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                           \
                    377: void name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *, struct type *);     \
                    378: void name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *, struct type *, struct type *);\
                    379: struct type *name##_RB_REMOVE(struct name *, struct type *);           \
                    380: struct type *name##_RB_INSERT(struct name *, struct type *);           \
                    381: struct type *name##_RB_FIND(struct name *, struct type *);             \
                    382: struct type *name##_RB_NEXT(struct type *);                            \
                    383: struct type *name##_RB_MINMAX(struct name *, int);                     \
                    384:                                                                        \
                    385:
                    386: /* Main rb operation.
                    387:  * Moves node close to the key of elm to top
                    388:  */
                    389: #define RB_GENERATE(name, type, field, cmp)                            \
                    390: void                                                                   \
                    391: name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *head, struct type *elm)            \
                    392: {                                                                      \
                    393:        struct type *parent, *gparent, *tmp;                            \
                    394:        while ((parent = RB_PARENT(elm, field)) &&                      \
                    395:            RB_COLOR(parent, field) == RB_RED) {                        \
                    396:                gparent = RB_PARENT(parent, field);                     \
                    397:                if (parent == RB_LEFT(gparent, field)) {                \
                    398:                        tmp = RB_RIGHT(gparent, field);                 \
                    399:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
                    400:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
                    401:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
                    402:                                elm = gparent;                          \
                    403:                                continue;                               \
                    404:                        }                                               \
                    405:                        if (RB_RIGHT(parent, field) == elm) {           \
                    406:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    407:                                tmp = parent;                           \
                    408:                                parent = elm;                           \
                    409:                                elm = tmp;                              \
                    410:                        }                                               \
                    411:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
                    412:                        RB_ROTATE_RIGHT(head, gparent, tmp, field);     \
                    413:                } else {                                                \
                    414:                        tmp = RB_LEFT(gparent, field);                  \
                    415:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
                    416:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
                    417:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
                    418:                                elm = gparent;                          \
                    419:                                continue;                               \
                    420:                        }                                               \
                    421:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {            \
                    422:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    423:                                tmp = parent;                           \
                    424:                                parent = elm;                           \
                    425:                                elm = tmp;                              \
                    426:                        }                                               \
                    427:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
                    428:                        RB_ROTATE_LEFT(head, gparent, tmp, field);      \
                    429:                }                                                       \
                    430:        }                                                               \
                    431:        RB_COLOR(head->rbh_root, field) = RB_BLACK;                     \
                    432: }                                                                      \
                    433:                                                                        \
                    434: void                                                                   \
                    435: name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *head, struct type *parent, struct type *elm) \
                    436: {                                                                      \
                    437:        struct type *tmp;                                               \
                    438:        while ((elm == NULL || RB_COLOR(elm, field) == RB_BLACK) &&     \
                    439:            elm != RB_ROOT(head)) {                                     \
                    440:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {                    \
                    441:                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);                  \
                    442:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
                    443:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
                    444:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    445:                                tmp = RB_RIGHT(parent, field);          \
                    446:                        }                                               \
                    447:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
                    448:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
                    449:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
                    450:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
                    451:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
                    452:                                elm = parent;                           \
                    453:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
                    454:                        } else {                                        \
                    455:                                if (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||     \
                    456:                                    RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
                    457:                                        struct type *oleft;             \
                    458:                                        if ((oleft = RB_LEFT(tmp, field)))\
                    459:                                                RB_COLOR(oleft, field) = RB_BLACK;\
                    460:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
                    461:                                        RB_ROTATE_RIGHT(head, tmp, oleft, field);\
                    462:                                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);  \
                    463:                                }                                       \
                    464:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
                    465:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
                    466:                                if (RB_RIGHT(tmp, field))               \
                    467:                                        RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
                    468:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    469:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
                    470:                                break;                                  \
                    471:                        }                                               \
                    472:                } else {                                                \
                    473:                        tmp = RB_LEFT(parent, field);                   \
                    474:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
                    475:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
                    476:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    477:                                tmp = RB_LEFT(parent, field);           \
                    478:                        }                                               \
                    479:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
                    480:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
                    481:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
                    482:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
                    483:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
                    484:                                elm = parent;                           \
                    485:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
                    486:                        } else {                                        \
                    487:                                if (RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||      \
                    488:                                    RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
                    489:                                        struct type *oright;            \
                    490:                                        if ((oright = RB_RIGHT(tmp, field)))\
                    491:                                                RB_COLOR(oright, field) = RB_BLACK;\
                    492:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
                    493:                                        RB_ROTATE_LEFT(head, tmp, oright, field);\
                    494:                                        tmp = RB_LEFT(parent, field);   \
                    495:                                }                                       \
                    496:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
                    497:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
                    498:                                if (RB_LEFT(tmp, field))                \
                    499:                                        RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
                    500:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    501:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
                    502:                                break;                                  \
                    503:                        }                                               \
                    504:                }                                                       \
                    505:        }                                                               \
                    506:        if (elm)                                                        \
                    507:                RB_COLOR(elm, field) = RB_BLACK;                        \
                    508: }                                                                      \
                    509:                                                                        \
                    510: struct type *                                                          \
                    511: name##_RB_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)                  \
                    512: {                                                                      \
                    513:        struct type *child, *parent, *old = elm;                        \
                    514:        int color;                                                      \
                    515:        if (RB_LEFT(elm, field) == NULL)                                \
                    516:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
                    517:        else if (RB_RIGHT(elm, field) == NULL)                          \
                    518:                child = RB_LEFT(elm, field);                            \
                    519:        else {                                                          \
                    520:                struct type *left;                                      \
                    521:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
                    522:                while ((left = RB_LEFT(elm, field)))                    \
                    523:                        elm = left;                                     \
                    524:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
                    525:                parent = RB_PARENT(elm, field);                         \
                    526:                color = RB_COLOR(elm, field);                           \
                    527:                if (child)                                              \
                    528:                        RB_PARENT(child, field) = parent;               \
                    529:                if (parent) {                                           \
                    530:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm)              \
                    531:                                RB_LEFT(parent, field) = child;         \
                    532:                        else                                            \
                    533:                                RB_RIGHT(parent, field) = child;        \
                    534:                        RB_AUGMENT(parent);                             \
                    535:                } else                                                  \
                    536:                        RB_ROOT(head) = child;                          \
                    537:                if (RB_PARENT(elm, field) == old)                       \
                    538:                        parent = elm;                                   \
                    539:                (elm)->field = (old)->field;                            \
                    540:                if (RB_PARENT(old, field)) {                            \
                    541:                        if (RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) == old)\
                    542:                                RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
                    543:                        else                                            \
                    544:                                RB_RIGHT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
                    545:                        RB_AUGMENT(RB_PARENT(old, field));              \
                    546:                } else                                                  \
                    547:                        RB_ROOT(head) = elm;                            \
                    548:                RB_PARENT(RB_LEFT(old, field), field) = elm;            \
                    549:                if (RB_RIGHT(old, field))                               \
                    550:                        RB_PARENT(RB_RIGHT(old, field), field) = elm;   \
                    551:                if (parent) {                                           \
                    552:                        left = parent;                                  \
                    553:                        do {                                            \
                    554:                                RB_AUGMENT(left);                       \
                    555:                        } while ((left = RB_PARENT(left, field)));      \
                    556:                }                                                       \
                    557:                goto color;                                             \
                    558:        }                                                               \
                    559:        parent = RB_PARENT(elm, field);                                 \
                    560:        color = RB_COLOR(elm, field);                                   \
                    561:        if (child)                                                      \
                    562:                RB_PARENT(child, field) = parent;                       \
                    563:        if (parent) {                                                   \
                    564:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm)                      \
                    565:                        RB_LEFT(parent, field) = child;                 \
                    566:                else                                                    \
                    567:                        RB_RIGHT(parent, field) = child;                \
                    568:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
                    569:        } else                                                          \
                    570:                RB_ROOT(head) = child;                                  \
                    571: color:                                                                 \
                    572:        if (color == RB_BLACK)                                          \
                    573:                name##_RB_REMOVE_COLOR(head, parent, child);            \
                    574:        return (old);                                                   \
                    575: }                                                                      \
                    576:                                                                        \
                    577: /* Inserts a node into the RB tree */                                  \
                    578: struct type *                                                          \
                    579: name##_RB_INSERT(struct name *head, struct type *elm)                  \
                    580: {                                                                      \
                    581:        struct type *tmp;                                               \
                    582:        struct type *parent = NULL;                                     \
                    583:        int comp = 0;                                                   \
                    584:        tmp = RB_ROOT(head);                                            \
                    585:        while (tmp) {                                                   \
                    586:                parent = tmp;                                           \
                    587:                comp = (cmp)(elm, parent);                              \
                    588:                if (comp < 0)                                           \
                    589:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    590:                else if (comp > 0)                                      \
                    591:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    592:                else                                                    \
                    593:                        return (tmp);                                   \
                    594:        }                                                               \
                    595:        RB_SET(elm, parent, field);                                     \
                    596:        if (parent != NULL) {                                           \
                    597:                if (comp < 0)                                           \
                    598:                        RB_LEFT(parent, field) = elm;                   \
                    599:                else                                                    \
                    600:                        RB_RIGHT(parent, field) = elm;                  \
                    601:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
                    602:        } else                                                          \
                    603:                RB_ROOT(head) = elm;                                    \
                    604:        name##_RB_INSERT_COLOR(head, elm);                              \
                    605:        return (NULL);                                                  \
                    606: }                                                                      \
                    607:                                                                        \
                    608: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
                    609: struct type *                                                          \
                    610: name##_RB_FIND(struct name *head, struct type *elm)                    \
                    611: {                                                                      \
                    612:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
                    613:        int comp;                                                       \
                    614:        while (tmp) {                                                   \
                    615:                comp = cmp(elm, tmp);                                   \
                    616:                if (comp < 0)                                           \
                    617:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    618:                else if (comp > 0)                                      \
                    619:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    620:                else                                                    \
                    621:                        return (tmp);                                   \
                    622:        }                                                               \
                    623:        return (NULL);                                                  \
                    624: }                                                                      \
                    625:                                                                        \
                    626: struct type *                                                          \
                    627: name##_RB_NEXT(struct type *elm)                                       \
                    628: {                                                                      \
                    629:        if (RB_RIGHT(elm, field)) {                                     \
                    630:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
                    631:                while (RB_LEFT(elm, field))                             \
                    632:                        elm = RB_LEFT(elm, field);                      \
                    633:        } else {                                                        \
                    634:                if (RB_PARENT(elm, field) &&                            \
                    635:                    (elm == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field)))     \
                    636:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    637:                else {                                                  \
                    638:                        while (RB_PARENT(elm, field) &&                 \
                    639:                            (elm == RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field)))\
                    640:                                elm = RB_PARENT(elm, field);            \
                    641:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    642:                }                                                       \
                    643:        }                                                               \
                    644:        return (elm);                                                   \
                    645: }                                                                      \
                    646:                                                                        \
                    647: struct type *                                                          \
                    648: name##_RB_MINMAX(struct name *head, int val)                           \
                    649: {                                                                      \
                    650:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
                    651:        struct type *parent = NULL;                                     \
                    652:        while (tmp) {                                                   \
                    653:                parent = tmp;                                           \
                    654:                if (val < 0)                                            \
                    655:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    656:                else                                                    \
                    657:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    658:        }                                                               \
                    659:        return (parent);                                                \
                    660: }
                    661:
                    662: #define RB_NEGINF      -1
                    663: #define RB_INF 1
                    664:
                    665: #define RB_INSERT(name, x, y)  name##_RB_INSERT(x, y)
                    666: #define RB_REMOVE(name, x, y)  name##_RB_REMOVE(x, y)
                    667: #define RB_FIND(name, x, y)    name##_RB_FIND(x, y)
                    668: #define RB_NEXT(name, x, y)    name##_RB_NEXT(y)
                    669: #define RB_MIN(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_NEGINF)
                    670: #define RB_MAX(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_INF)
                    671:
                    672: #define RB_FOREACH(x, name, head)                                      \
                    673:        for ((x) = RB_MIN(name, head);                                  \
                    674:             (x) != NULL;                                               \
                    675:             (x) = name##_RB_NEXT(x))
                    676:
                    677: #endif /* _SYS_TREE_H_ */

CVSweb