bp.h

   1 #ifndef BP_H_
   2 #define BP_H_
   3
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include "darray.h"
   7
   8 #define OP 1
   9 #define CP 0
  10
  11 #define OPT_MIN 0
  12 #define OPT_MAX 1
  13 #define OPT_LEFT 0
  14 #define OPT_RIGHT 2
  15
  16 #define OPT_LEAF (1<<0)
  17 #define OPT_INORDER (1<<1)
  18 #define OPT_DEGREE (1<<2)
  19 #define OPT_FAST_PREORDER_SELECT (1<<3)
  20 #define OPT_FAST_LEAF_SELECT (1<<4)
  21 #define OPT_FAST_INORDER_SELECT (1<<5)
  22 #define OPT_FAST_POSTORDER_SELECT (1<<6)
  23 #define OPT_DFUDS_LEAF (1<<7)
  24 #define OPT_FAST_DFUDS_LEAF_SELECT (1<<8)
  25
  26 //#define logSB 9
  27 #define logSB 7
  28 //#define logSB 2
  29 #define SB (1<<logSB)
  30 //#define logMB 16
  31 //#define logMB 12
  32 #define logMB 15
  33 //#define logMB 3
  34 #define MB (1<<logMB)
  35
  36 #define ETW 8   // width of excess lookup table
  37 #define W1 2    // branching factor
  38
  39
  40
  41 typedef struct {
  42   int n;
  43   pb *B;
  44   darray *da;
  45   byte *sm, *sM;
  46   byte *sd;
  47   int *mm, *mM;
  48   int *md;
  49   int m_ofs;
  50
  51   darray *da_leaf;
  52   darray *da_inorder;
  53   darray *da_postorder;
  54   darray *da_dfuds_leaf;
  55   int idx_size;
  56   int opt;
  57 } bp;
  58
  59 int bp_construct(bp *b,int n, pb *B, int opt);
  60 void printbp(bp *b, int s, int t);
  61
  62
  63 int rank_open(bp *b, int s);
  64 int rank_close(bp *b, int s);
  65 int select_open(bp *b, int s);
  66 int select_close(bp *b, int s);
  67
  68
  69 int root_node(bp *b);
  70 int find_close(bp *b,int s);
  71 int find_open(bp *b,int s);
  72 int enclose(bp *b,int s);
  73 int parent(bp *b,int s);
  74 int level_ancestor(bp *b,int s,int d);
  75 int depth(bp *b, int s);
  76 int preorder_rank(bp *b,int s);
  77 int postorder_rank(bp *b,int s);
  78 int inspect(bp *b, int s);
  79 int isleaf(bp *b, int s);
  80 int rmq(bp *b, int s, int t, int opt);
  81 int subtree_size(bp *b, int s);
  82 int first_child(bp *b, int s);
  83 int next_sibling(bp *b, int s);
  84 int prev_sibling(bp *b, int s);
  85 int deepest_node(bp *b,int s);
  86 int subtree_height(bp *b,int s);
  87 int is_ancestor(bp *b, int s, int t);
  88 int distance(bp *b, int s, int t);
  89 int level_lefthmost(bp *b, int d);
  90 int level_rigthmost(bp *b, int d);
  91 int degree(bp *b,int s);
  92
  93 // not efficient
  94 int naive_degree(bp *b, int s);
  95 int naive_child(bp *b, int s, int d);
  96 int naive_child_rank(bp *b, int t);
  97 int naive_rmq(bp *b, int s, int t,int opt);
  98 int postorder_select(bp *b,int s);
  99
 100 // using preorder select index
 101 int preorder_select(bp *b,int s);
 102
 103 // using leaf index
 104 int leaf_rank(bp *b,int s);
 105 int leaf_size(bp *b, int s);
 106 int leftmost_leaf(bp *b, int s);
 107 int rightmost_leaf(bp *b, int s);
 108
 109 // using leaf select index
 110 int leaf_select(bp *b,int s);
 111
 112 // using inorder index
 113 int inorder_rank(bp *b,int s);
 114
 115 // using inorder select index
 116 int inorder_select(bp *b,int s);
 117
 118 // using degree index
 119 int fast_degree(bp *b,int s, int t, int ith);
 120 int child_rank(bp *b, int t);
 121 int child(bp *b, int s, int d);
 122
 123
 124 // new functions for persistence purposes, added by Diego Arroyuelo
 125 void saveTree(bp *b, FILE *fp);
 126 void loadTree(bp *b, FILE *fp);
 127 void destroyTree(bp *b);
 128
 129
 130 inline int blog(int x)
 131 {
 132   int l;
 133   l = 0;
 134   while (x>0) {
 135     x>>=1;
 136     l++;
 137   }
 138   return l;
 139 }
 140
 141 pb getpat_preorder(pb *b);
 142 pb getpat_leaf(pb *b);
 143 pb getpat_inorder(pb *b);
 144 pb getpat_postorder(pb *b);
 145
 146
 147 int fwd_excess(bp *b,int s, int rel);
 148 int bwd_excess(bp *b,int s, int rel);
 149
 150 extern int *matchtbl,*parenttbl;
 151 void make_naivetbl(pb *B,int n);
 152
 153 extern int popCount[1<<ETW];
 154 extern int fwdtbl[(2*ETW+1)*(1<<ETW)];
 155 extern int bwdtbl[(2*ETW+1)*(1<<ETW)];
 156 extern int mintbl_li[1<<ETW], mintbl_lv[1<<ETW];
 157 extern int mintbl_ri[1<<ETW], mintbl_rv[1<<ETW];
 158 extern int maxtbl_li[1<<ETW], maxtbl_lv[1<<ETW];
 159 extern int maxtbl_ri[1<<ETW], maxtbl_rv[1<<ETW];
 160
 161 extern int minmaxtbl_i[4][1<<ETW], minmaxtbl_v[4][1<<ETW];
 162 extern int degtbl[1<<ETW];
 163 extern int degtbl2[(2*ETW+1)*(1<<ETW)];
 164 extern int childtbl[(ETW)*(1<<ETW)];
 165 extern int depthtbl[(2*ETW+1)*(1<<ETW)];
 166 extern int childtbl2[2*ETW+1][ETW][(1<<ETW)];
 167
 168
 169 #endif