lib/libc/stdlib/qsort.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * @(#)qsort.c  8.1 (Berkeley) 6/4/93
  34  * $FreeBSD: src/lib/libc/stdlib/qsort.c,v 1.8 1999/08/28 00:01:35 peter Exp $
  35  * $DragonFly: src/lib/libc/stdlib/qsort.c,v 1.2 2003/06/17 04:26:46 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include <stdlib.h>
  39
  40 typedef int              cmp_t __P((const void *, const void *));
  41 static inline char      *med3 __P((char *, char *, char *, cmp_t *));
  42 static inline void       swapfunc __P((char *, char *, int, int));
  43
  44 #define min(a, b)       (a) < (b) ? a : b
  45
  46 /*
  47  * Qsort routine from Bentley & McIlroy's "Engineering a Sort Function".
  48  */
  49 #define swapcode(TYPE, parmi, parmj, n) {               \
  50         long i = (n) / sizeof (TYPE);                   \
  51         register TYPE *pi = (TYPE *) (parmi);           \
  52         register TYPE *pj = (TYPE *) (parmj);           \
  53         do {                                            \
  54                 register TYPE   t = *pi;                \
  55                 *pi++ = *pj;                            \
  56                 *pj++ = t;                              \
  57         } while (--i > 0);                              \
  58 }
  59
  60 #define SWAPINIT(a, es) swaptype = ((char *)a - (char *)0) % sizeof(long) || \
  61         es % sizeof(long) ? 2 : es == sizeof(long)? 0 : 1;
  62
  63 static inline void
  64 swapfunc(a, b, n, swaptype)
  65         char *a, *b;
  66         int n, swaptype;
  67 {
  68         if(swaptype <= 1)
  69                 swapcode(long, a, b, n)
  70         else
  71                 swapcode(char, a, b, n)
  72 }
  73
  74 #define swap(a, b)                                      \
  75         if (swaptype == 0) {                            \
  76                 long t = *(long *)(a);                  \
  77                 *(long *)(a) = *(long *)(b);            \
  78                 *(long *)(b) = t;                       \
  79         } else                                          \
  80                 swapfunc(a, b, es, swaptype)
  81
  82 #define vecswap(a, b, n)        if ((n) > 0) swapfunc(a, b, n, swaptype)
  83
  84 static inline char *
  85 med3(a, b, c, cmp)
  86         char *a, *b, *c;
  87         cmp_t *cmp;
  88 {
  89         return cmp(a, b) < 0 ?
  90                (cmp(b, c) < 0 ? b : (cmp(a, c) < 0 ? c : a ))
  91               :(cmp(b, c) > 0 ? b : (cmp(a, c) < 0 ? a : c ));
  92 }
  93
  94 void
  95 qsort(a, n, es, cmp)
  96         void *a;
  97         size_t n, es;
  98         cmp_t *cmp;
  99 {
 100         char *pa, *pb, *pc, *pd, *pl, *pm, *pn;
 101         int d, r, swaptype, swap_cnt;
 102
 103 loop:   SWAPINIT(a, es);
 104         swap_cnt = 0;
 105         if (n < 7) {
 106                 for (pm = (char *)a + es; pm < (char *)a + n * es; pm += es)
 107                         for (pl = pm; pl > (char *)a && cmp(pl - es, pl) > 0;
 108                              pl -= es)
 109                                 swap(pl, pl - es);
 110                 return;
 111         }
 112         pm = (char *)a + (n / 2) * es;
 113         if (n > 7) {
 114                 pl = a;
 115                 pn = (char *)a + (n - 1) * es;
 116                 if (n > 40) {
 117                         d = (n / 8) * es;
 118                         pl = med3(pl, pl + d, pl + 2 * d, cmp);
 119                         pm = med3(pm - d, pm, pm + d, cmp);
 120                         pn = med3(pn - 2 * d, pn - d, pn, cmp);
 121                 }
 122                 pm = med3(pl, pm, pn, cmp);
 123         }
 124         swap(a, pm);
 125         pa = pb = (char *)a + es;
 126
 127         pc = pd = (char *)a + (n - 1) * es;
 128         for (;;) {
 129                 while (pb <= pc && (r = cmp(pb, a)) <= 0) {
 130                         if (r == 0) {
 131                                 swap_cnt = 1;
 132                                 swap(pa, pb);
 133                                 pa += es;
 134                         }
 135                         pb += es;
 136                 }
 137                 while (pb <= pc && (r = cmp(pc, a)) >= 0) {
 138                         if (r == 0) {
 139                                 swap_cnt = 1;
 140                                 swap(pc, pd);
 141                                 pd -= es;
 142                         }
 143                         pc -= es;
 144                 }
 145                 if (pb > pc)
 146                         break;
 147                 swap(pb, pc);
 148                 swap_cnt = 1;
 149                 pb += es;
 150                 pc -= es;
 151         }
 152         if (swap_cnt == 0) {  /* Switch to insertion sort */
 153                 for (pm = (char *)a + es; pm < (char *)a + n * es; pm += es)
 154                         for (pl = pm; pl > (char *)a && cmp(pl - es, pl) > 0;
 155                              pl -= es)
 156                                 swap(pl, pl - es);
 157                 return;
 158         }
 159
 160         pn = (char *)a + n * es;
 161         r = min(pa - (char *)a, pb - pa);
 162         vecswap(a, pb - r, r);
 163         r = min(pd - pc, pn - pd - es);
 164         vecswap(pb, pn - r, r);
 165         if ((r = pb - pa) > es)
 166                 qsort(a, r / es, es, cmp);
 167         if ((r = pd - pc) > es) {
 168                 /* Iterate rather than recurse to save stack space */
 169                 a = pn - r;
 170                 n = r / es;
 171                 goto loop;
 172         }
 173 /*              qsort(pn - r, r / es, es, cmp);*/
 174 }