sys/libkern/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  * $FreeBSD: src/sys/libkern/qsort.c,v 1.10 1999/08/28 00:46:35 peter Exp $
  34  * $DragonFly: src/sys/libkern/qsort.c,v 1.2 2003/06/17 04:28:42 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 #include <sys/libkern.h>
  38
  39 typedef int              cmp_t __P((const void *, const void *));
  40 static __inline char    *med3 __P((char *, char *, char *, cmp_t *));
  41 static __inline void     swapfunc __P((char *, char *, int, int));
  42
  43 #define min(a, b)       (a) < (b) ? a : b
  44
  45 /*
  46  * Qsort routine from Bentley & McIlroy's "Engineering a Sort Function".
  47  */
  48 #define swapcode(TYPE, parmi, parmj, n) {               \
  49         long i = (n) / sizeof (TYPE);                   \
  50         register TYPE *pi = (TYPE *) (parmi);           \
  51         register TYPE *pj = (TYPE *) (parmj);           \
  52         do {                                            \
  53                 register TYPE   t = *pi;                \
  54                 *pi++ = *pj;                            \
  55                 *pj++ = t;                              \
  56         } while (--i > 0);                              \
  57 }
  58
  59 #define SWAPINIT(a, es) swaptype = ((char *)a - (char *)0) % sizeof(long) || \
  60         es % sizeof(long) ? 2 : es == sizeof(long)? 0 : 1;
  61
  62 static __inline void
  63 swapfunc(a, b, n, swaptype)
  64         char *a, *b;
  65         int n, swaptype;
  66 {
  67         if(swaptype <= 1)
  68                 swapcode(long, a, b, n)
  69         else
  70                 swapcode(char, a, b, n)
  71 }
  72
  73 #define swap(a, b)                                      \
  74         if (swaptype == 0) {                            \
  75                 long t = *(long *)(a);                  \
  76                 *(long *)(a) = *(long *)(b);            \
  77                 *(long *)(b) = t;                       \
  78         } else                                          \
  79                 swapfunc(a, b, es, swaptype)
  80
  81 #define vecswap(a, b, n)        if ((n) > 0) swapfunc(a, b, n, swaptype)
  82
  83 static __inline char *
  84 med3(a, b, c, cmp)
  85         char *a, *b, *c;
  86         cmp_t *cmp;
  87 {
  88         return cmp(a, b) < 0 ?
  89                (cmp(b, c) < 0 ? b : (cmp(a, c) < 0 ? c : a ))
  90               :(cmp(b, c) > 0 ? b : (cmp(a, c) < 0 ? a : c ));
  91 }
  92
  93 void
  94 qsort(a, n, es, cmp)
  95         void *a;
  96         size_t n, es;
  97         cmp_t *cmp;
  98 {
  99         char *pa, *pb, *pc, *pd, *pl, *pm, *pn;
 100         int d, r, swaptype, swap_cnt;
 101
 102 loop:   SWAPINIT(a, es);
 103         swap_cnt = 0;
 104         if (n < 7) {
 105                 for (pm = (char *)a + es; pm < (char *)a + n * es; pm += es)
 106                         for (pl = pm; pl > (char *)a && cmp(pl - es, pl) > 0;
 107                              pl -= es)
 108                                 swap(pl, pl - es);
 109                 return;
 110         }
 111         pm = (char *)a + (n / 2) * es;
 112         if (n > 7) {
 113                 pl = a;
 114                 pn = (char *)a + (n - 1) * es;
 115                 if (n > 40) {
 116                         d = (n / 8) * es;
 117                         pl = med3(pl, pl + d, pl + 2 * d, cmp);
 118                         pm = med3(pm - d, pm, pm + d, cmp);
 119                         pn = med3(pn - 2 * d, pn - d, pn, cmp);
 120                 }
 121                 pm = med3(pl, pm, pn, cmp);
 122         }
 123         swap(a, pm);
 124         pa = pb = (char *)a + es;
 125
 126         pc = pd = (char *)a + (n - 1) * es;
 127         for (;;) {
 128                 while (pb <= pc && (r = cmp(pb, a)) <= 0) {
 129                         if (r == 0) {
 130                                 swap_cnt = 1;
 131                                 swap(pa, pb);
 132                                 pa += es;
 133                         }
 134                         pb += es;
 135                 }
 136                 while (pb <= pc && (r = cmp(pc, a)) >= 0) {
 137                         if (r == 0) {
 138                                 swap_cnt = 1;
 139                                 swap(pc, pd);
 140                                 pd -= es;
 141                         }
 142                         pc -= es;
 143                 }
 144                 if (pb > pc)
 145                         break;
 146                 swap(pb, pc);
 147                 swap_cnt = 1;
 148                 pb += es;
 149                 pc -= es;
 150         }
 151         if (swap_cnt == 0) {  /* Switch to insertion sort */
 152                 for (pm = (char *)a + es; pm < (char *)a + n * es; pm += es)
 153                         for (pl = pm; pl > (char *)a && cmp(pl - es, pl) > 0;
 154                              pl -= es)
 155                                 swap(pl, pl - es);
 156                 return;
 157         }
 158
 159         pn = (char *)a + n * es;
 160         r = min(pa - (char *)a, pb - pa);
 161         vecswap(a, pb - r, r);
 162         r = min(pd - pc, pn - pd - es);
 163         vecswap(pb, pn - r, r);
 164         if ((r = pb - pa) > es)
 165                 qsort(a, r / es, es, cmp);
 166         if ((r = pd - pc) > es) {
 167                 /* Iterate rather than recurse to save stack space */
 168                 a = pn - r;
 169                 n = r / es;
 170                 goto loop;
 171         }
 172 /*              qsort(pn - r, r / es, es, cmp);*/
 173 }