开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 数值算法/人工智能 > 生物技术 > 查看源码
blocksort.c
资源名称：ncbi_cxx_win--Jul_08_2004.zip　[点击查看]
上传用户：yhdzpy8989
上传日期：2007-06-13
资源大小：13604k
文件大小：32k
源码类别：

生物技术

开发平台：

C/C++

blocksort.c：源码内容
  1. /*
  2.  * ===========================================================================
  3.  * PRODUCTION $Log: blocksort.c,v $
  4.  * PRODUCTION Revision 1000.0  2003/10/29 15:41:45  gouriano
  5.  * PRODUCTION PRODUCTION: IMPORTED [ORIGINAL] Dev-tree R1.1
  6.  * PRODUCTION
  7.  * ===========================================================================
  8.  */
  11. /*-------------------------------------------------------------*/
  12. /*--- Block sorting machinery                               ---*/
  13. /*---                                           blocksort.c ---*/
  14. /*-------------------------------------------------------------*/
  16. /*--
  17.   This file is a part of bzip2 and/or libbzip2, a program and
  18.   library for lossless, block-sorting data compression.
  20.   Copyright (C) 1996-2002 Julian R Seward.  All rights reserved.
  22.   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  23.   modification, are permitted provided that the following conditions
  24.   are met:
  26.   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27.      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  29.   2. The origin of this software must not be misrepresented; you must 
  30.      not claim that you wrote the original software.  If you use this 
  31.      software in a product, an acknowledgment in the product 
  32.      documentation would be appreciated but is not required.
  34.   3. Altered source versions must be plainly marked as such, and must
  35.      not be misrepresented as being the original software.
  37.   4. The name of the author may not be used to endorse or promote 
  38.      products derived from this software without specific prior written 
  39.      permission.
  41.   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
  42.   OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  43.   WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44.   ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  45.   DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46.   DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
  47.   GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  48.   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  49.   WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  50.   NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  51.   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  53.   Julian Seward, Cambridge, UK.
  54.   jseward@acm.org
  55.   bzip2/libbzip2 version 1.0 of 21 March 2000
  57.   This program is based on (at least) the work of:
  58.      Mike Burrows
  59.      David Wheeler
  60.      Peter Fenwick
  61.      Alistair Moffat
  62.      Radford Neal
  63.      Ian H. Witten
  64.      Robert Sedgewick
  65.      Jon L. Bentley
  67.   For more information on these sources, see the manual.
  69.   To get some idea how the block sorting algorithms in this file 
  70.   work, read my paper 
  71.      On the Performance of BWT Sorting Algorithms
  72.   in Proceedings of the IEEE Data Compression Conference 2000,
  73.   Snowbird, Utah, USA, 27-30 March 2000.  The main sort in this
  74.   file implements the algorithm called  cache  in the paper.
  75. --*/
  78. #include "bzlib_private.h"
  80. /*---------------------------------------------*/
  81. /*--- Fallback O(N log(N)^2) sorting        ---*/
  82. /*--- algorithm, for repetitive blocks      ---*/
  83. /*---------------------------------------------*/
  85. /*---------------------------------------------*/
  86. static 
  87. __inline__
  88. void fallbackSimpleSort ( UInt32* fmap, 
  89.                           UInt32* eclass, 
  90.                           Int32   lo, 
  91.                           Int32   hi )
  92. {
  93.    Int32 i, j, tmp;
  94.    UInt32 ec_tmp;
  96.    if (lo == hi) return;
  98.    if (hi - lo > 3) {
  99.       for ( i = hi-4; i >= lo; i-- ) {
  100.          tmp = fmap[i];
  101.          ec_tmp = eclass[tmp];
  102.          for ( j = i+4; j <= hi && ec_tmp > eclass[fmap[j]]; j += 4 )
  103.             fmap[j-4] = fmap[j];
  104.          fmap[j-4] = tmp;
  105.       }
  106.    }
  108.    for ( i = hi-1; i >= lo; i-- ) {
  109.       tmp = fmap[i];
  110.       ec_tmp = eclass[tmp];
  111.       for ( j = i+1; j <= hi && ec_tmp > eclass[fmap[j]]; j++ )
  112.          fmap[j-1] = fmap[j];
  113.       fmap[j-1] = tmp;
  114.    }
  115. }
  118. /*---------------------------------------------*/
  119. #define fswap(zz1, zz2) 
  120.    { Int32 zztmp = zz1; zz1 = zz2; zz2 = zztmp; }
  122. #define fvswap(zzp1, zzp2, zzn)       
  123. {                                     
  124.    Int32 yyp1 = (zzp1);               
  125.    Int32 yyp2 = (zzp2);               
  126.    Int32 yyn  = (zzn);                
  127.    while (yyn > 0) {                  
  128.       fswap(fmap[yyp1], fmap[yyp2]);  
  129.       yyp1++; yyp2++; yyn--;          
  130.    }                                  
  131. }
  134. #define fmin(a,b) ((a) < (b)) ? (a) : (b)
  136. #define fpush(lz,hz) { stackLo[sp] = lz; 
  137.                        stackHi[sp] = hz; 
  138.                        sp++; }
  140. #define fpop(lz,hz) { sp--;              
  141.                       lz = stackLo[sp];  
  142.                       hz = stackHi[sp]; }
  144. #define FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH 10
  145. #define FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE   100
  148. static
  149. void fallbackQSort3 ( UInt32* fmap, 
  150.                       UInt32* eclass,
  151.                       Int32   loSt, 
  152.                       Int32   hiSt )
  153. {
  154.    Int32 unLo, unHi, ltLo, gtHi, n, m;
  155.    Int32 sp, lo, hi;
  156.    UInt32 med, r, r3;
  157.    Int32 stackLo[FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE];
  158.    Int32 stackHi[FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE];
  160.    r = 0;
  162.    sp = 0;
  163.    fpush ( loSt, hiSt );
  165.    while (sp > 0) {
  167.       AssertH ( sp < FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE, 1004 );
  169.       fpop ( lo, hi );
  170.       if (hi - lo < FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH) {
  171.          fallbackSimpleSort ( fmap, eclass, lo, hi );
  172.          continue;
  173.       }
  175.       /* Random partitioning.  Median of 3 sometimes fails to
  176.          avoid bad cases.  Median of 9 seems to help but 
  177.          looks rather expensive.  This too seems to work but
  178.          is cheaper.  Guidance for the magic constants 
  179.          7621 and 32768 is taken from Sedgewick's algorithms
  180.          book, chapter 35.
  181.       */
  182.       r = ((r * 7621) + 1) % 32768;
  183.       r3 = r % 3;
  184.       if (r3 == 0) med = eclass[fmap[lo]]; else
  185.       if (r3 == 1) med = eclass[fmap[(lo+hi)>>1]]; else
  186.                    med = eclass[fmap[hi]];
  188.       unLo = ltLo = lo;
  189.       unHi = gtHi = hi;
  191.       while (1) {
  192.          while (1) {
  193.             if (unLo > unHi) break;
  194.             n = (Int32)eclass[fmap[unLo]] - (Int32)med;
  195.             if (n == 0) { 
  196.                fswap(fmap[unLo], fmap[ltLo]); 
  197.                ltLo++; unLo++; 
  198.                continue; 
  199.             };
  200.             if (n > 0) break;
  201.             unLo++;
  202.          }
  203.          while (1) {
  204.             if (unLo > unHi) break;
  205.             n = (Int32)eclass[fmap[unHi]] - (Int32)med;
  206.             if (n == 0) { 
  207.                fswap(fmap[unHi], fmap[gtHi]); 
  208.                gtHi--; unHi--; 
  209.                continue; 
  210.             };
  211.             if (n < 0) break;
  212.             unHi--;
  213.          }
  214.          if (unLo > unHi) break;
  215.          fswap(fmap[unLo], fmap[unHi]); unLo++; unHi--;
  216.       }
  218.       AssertD ( unHi == unLo-1, "fallbackQSort3(2)" );
  220.       if (gtHi < ltLo) continue;
  222.       n = fmin(ltLo-lo, unLo-ltLo); fvswap(lo, unLo-n, n);
  223.       m = fmin(hi-gtHi, gtHi-unHi); fvswap(unLo, hi-m+1, m);
  225.       n = lo + unLo - ltLo - 1;
  226.       m = hi - (gtHi - unHi) + 1;
  228.       if (n - lo > hi - m) {
  229.          fpush ( lo, n );
  230.          fpush ( m, hi );
  231.       } else {
  232.          fpush ( m, hi );
  233.          fpush ( lo, n );
  234.       }
  235.    }
  236. }
  238. #undef fmin
  239. #undef fpush
  240. #undef fpop
  241. #undef fswap
  242. #undef fvswap
  243. #undef FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH
  244. #undef FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE
  247. /*---------------------------------------------*/
  248. /* Pre:
  249.       nblock > 0
  250.       eclass exists for [0 .. nblock-1]
  251.       ((UChar*)eclass) [0 .. nblock-1] holds block
  252.       ptr exists for [0 .. nblock-1]
  254.    Post:
  255.       ((UChar*)eclass) [0 .. nblock-1] holds block
  256.       All other areas of eclass destroyed
  257.       fmap [0 .. nblock-1] holds sorted order
  258.       bhtab [ 0 .. 2+(nblock/32) ] destroyed
  259. */
  261. #define       SET_BH(zz)  bhtab[(zz) >> 5] |= (1 << ((zz) & 31))
  262. #define     CLEAR_BH(zz)  bhtab[(zz) >> 5] &= ~(1 << ((zz) & 31))
  263. #define     ISSET_BH(zz)  (bhtab[(zz) >> 5] & (1 << ((zz) & 31)))
  264. #define      WORD_BH(zz)  bhtab[(zz) >> 5]
  265. #define UNALIGNED_BH(zz)  ((zz) & 0x01f)
  267. static
  268. void fallbackSort ( UInt32* fmap, 
  269.                     UInt32* eclass, 
  270.                     UInt32* bhtab,
  271.                     Int32   nblock,
  272.                     Int32   verb )
  273. {
  274.    Int32 ftab[257];
  275.    Int32 ftabCopy[256];
  276.    Int32 H, i, j, k, l, r, cc, cc1;
  277.    Int32 nNotDone;
  278.    Int32 nBhtab;
  279.    UChar* eclass8 = (UChar*)eclass;
  281.    /*--
  282.       Initial 1-char radix sort to generate
  283.       initial fmap and initial BH bits.
  284.    --*/
  285.    if (verb >= 4)
  286.       VPrintf0 ( "        bucket sorting ...n" );
  287.    for (i = 0; i < 257;    i++) ftab[i] = 0;
  288.    for (i = 0; i < nblock; i++) ftab[eclass8[i]]++;
  289.    for (i = 0; i < 256;    i++) ftabCopy[i] = ftab[i];
  290.    for (i = 1; i < 257;    i++) ftab[i] += ftab[i-1];
  292.    for (i = 0; i < nblock; i++) {
  293.       j = eclass8[i];
  294.       k = ftab[j] - 1;
  295.       ftab[j] = k;
  296.       fmap[k] = i;
  297.    }
  299.    nBhtab = 2 + (nblock / 32);
  300.    for (i = 0; i < nBhtab; i++) bhtab[i] = 0;
  301.    for (i = 0; i < 256; i++) SET_BH(ftab[i]);
  303.    /*--
  304.       Inductively refine the buckets.  Kind-of an
  305.       "exponential radix sort" (!), inspired by the
  306.       Manber-Myers suffix array construction algorithm.
  307.    --*/
  309.    /*-- set sentinel bits for block-end detection --*/
  310.    for (i = 0; i < 32; i++) { 
  311.       SET_BH(nblock + 2*i);
  312.       CLEAR_BH(nblock + 2*i + 1);
  313.    }
  315.    /*-- the log(N) loop --*/
  316.    H = 1;
  317.    while (1) {
  319.       if (verb >= 4) 
  320.          VPrintf1 ( "        depth %6d has ", H );
  322.       j = 0;
  323.       for (i = 0; i < nblock; i++) {
  324.          if (ISSET_BH(i)) j = i;
  325.          k = fmap[i] - H; if (k < 0) k += nblock;
  326.          eclass[k] = j;
  327.       }
  329.       nNotDone = 0;
  330.       r = -1;
  331.       while (1) {
  333.  /*-- find the next non-singleton bucket --*/
  334.          k = r + 1;
  335.          while (ISSET_BH(k) && UNALIGNED_BH(k)) k++;
  336.          if (ISSET_BH(k)) {
  337.             while (WORD_BH(k) == 0xffffffff) k += 32;
  338.             while (ISSET_BH(k)) k++;
  339.          }
  340.          l = k - 1;
  341.          if (l >= nblock) break;
  342.          while (!ISSET_BH(k) && UNALIGNED_BH(k)) k++;
  343.          if (!ISSET_BH(k)) {
  344.             while (WORD_BH(k) == 0x00000000) k += 32;
  345.             while (!ISSET_BH(k)) k++;
  346.          }
  347.          r = k - 1;
  348.          if (r >= nblock) break;
  350.          /*-- now [l, r] bracket current bucket --*/
  351.          if (r > l) {
  352.             nNotDone += (r - l + 1);
  353.             fallbackQSort3 ( fmap, eclass, l, r );
  355.             /*-- scan bucket and generate header bits-- */
  356.             cc = -1;
  357.             for (i = l; i <= r; i++) {
  358.                cc1 = eclass[fmap[i]];
  359.                if (cc != cc1) { SET_BH(i); cc = cc1; };
  360.             }
  361.          }
  362.       }
  364.       if (verb >= 4) 
  365.          VPrintf1 ( "%6d unresolved stringsn", nNotDone );
  367.       H *= 2;
  368.       if (H > nblock || nNotDone == 0) break;
  369.    }
  371.    /*-- 
  372.       Reconstruct the original block in
  373.       eclass8 [0 .. nblock-1], since the
  374.       previous phase destroyed it.
  375.    --*/
  376.    if (verb >= 4)
  377.       VPrintf0 ( "        reconstructing block ...n" );
  378.    j = 0;
  379.    for (i = 0; i < nblock; i++) {
  380.       while (ftabCopy[j] == 0) j++;
  381.       ftabCopy[j]--;
  382.       eclass8[fmap[i]] = (UChar)j;
  383.    }
  384.    AssertH ( j < 256, 1005 );
  385. }
  387. #undef       SET_BH
  388. #undef     CLEAR_BH
  389. #undef     ISSET_BH
  390. #undef      WORD_BH
  391. #undef UNALIGNED_BH
  394. /*---------------------------------------------*/
  395. /*--- The main, O(N^2 log(N)) sorting       ---*/
  396. /*--- algorithm.  Faster for "normal"       ---*/
  397. /*--- non-repetitive blocks.                ---*/
  398. /*---------------------------------------------*/
  400. /*---------------------------------------------*/
  401. static
  402. __inline__
  403. Bool mainGtU ( UInt32  i1, 
  404.                UInt32  i2,
  405.                UChar*  block, 
  406.                UInt16* quadrant,
  407.                UInt32  nblock,
  408.                Int32*  budget )
  409. {
  410.    Int32  k;
  411.    UChar  c1, c2;
  412.    UInt16 s1, s2;
  414.    AssertD ( i1 != i2, "mainGtU" );
  415.    /* 1 */
  416.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  417.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  418.    i1++; i2++;
  419.    /* 2 */
  420.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  421.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  422.    i1++; i2++;
  423.    /* 3 */
  424.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  425.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  426.    i1++; i2++;
  427.    /* 4 */
  428.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  429.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  430.    i1++; i2++;
  431.    /* 5 */
  432.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  433.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  434.    i1++; i2++;
  435.    /* 6 */
  436.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  437.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  438.    i1++; i2++;
  439.    /* 7 */
  440.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  441.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  442.    i1++; i2++;
  443.    /* 8 */
  444.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  445.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  446.    i1++; i2++;
  447.    /* 9 */
  448.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  449.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  450.    i1++; i2++;
  451.    /* 10 */
  452.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  453.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  454.    i1++; i2++;
  455.    /* 11 */
  456.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  457.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  458.    i1++; i2++;
  459.    /* 12 */
  460.    c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  461.    if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  462.    i1++; i2++;
  464.    k = nblock + 8;
  466.    do {
  467.       /* 1 */
  468.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  469.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  470.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  471.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  472.       i1++; i2++;
  473.       /* 2 */
  474.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  475.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  476.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  477.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  478.       i1++; i2++;
  479.       /* 3 */
  480.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  481.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  482.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  483.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  484.       i1++; i2++;
  485.       /* 4 */
  486.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  487.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  488.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  489.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  490.       i1++; i2++;
  491.       /* 5 */
  492.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  493.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  494.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  495.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  496.       i1++; i2++;
  497.       /* 6 */
  498.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  499.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  500.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  501.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  502.       i1++; i2++;
  503.       /* 7 */
  504.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  505.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  506.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  507.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  508.       i1++; i2++;
  509.       /* 8 */
  510.       c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
  511.       if (c1 != c2) return (c1 > c2);
  512.       s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
  513.       if (s1 != s2) return (s1 > s2);
  514.       i1++; i2++;
  516.       if (i1 >= nblock) i1 -= nblock;
  517.       if (i2 >= nblock) i2 -= nblock;
  519.       k -= 8;
  520.       (*budget)--;
  521.    }
  522.       while (k >= 0);
  524.    return False;
  525. }
  528. /*---------------------------------------------*/
  529. /*--
  530.    Knuth's increments seem to work better
  531.    than Incerpi-Sedgewick here.  Possibly
  532.    because the number of elems to sort is
  533.    usually small, typically <= 20.
  534. --*/
  535. static
  536. Int32 incs[14] = { 1, 4, 13, 40, 121, 364, 1093, 3280,
  537.                    9841, 29524, 88573, 265720,
  538.                    797161, 2391484 };
  540. static
  541. void mainSimpleSort ( UInt32* ptr,
  542.                       UChar*  block,
  543.                       UInt16* quadrant,
  544.                       Int32   nblock,
  545.                       Int32   lo, 
  546.                       Int32   hi, 
  547.                       Int32   d,
  548.                       Int32*  budget )
  549. {
  550.    Int32 i, j, h, bigN, hp;
  551.    UInt32 v;
  553.    bigN = hi - lo + 1;
  554.    if (bigN < 2) return;
  556.    hp = 0;
  557.    while (incs[hp] < bigN) hp++;
  558.    hp--;
  560.    for (; hp >= 0; hp--) {
  561.       h = incs[hp];
  563.       i = lo + h;
  564.       while (True) {
  566.          /*-- copy 1 --*/
  567.          if (i > hi) break;
  568.          v = ptr[i];
  569.          j = i;
  570.          while ( mainGtU ( 
  571.                     ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget 
  572.                  ) ) {
  573.             ptr[j] = ptr[j-h];
  574.             j = j - h;
  575.             if (j <= (lo + h - 1)) break;
  576.          }
  577.          ptr[j] = v;
  578.          i++;
  580.          /*-- copy 2 --*/
  581.          if (i > hi) break;
  582.          v = ptr[i];
  583.          j = i;
  584.          while ( mainGtU ( 
  585.                     ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget 
  586.                  ) ) {
  587.             ptr[j] = ptr[j-h];
  588.             j = j - h;
  589.             if (j <= (lo + h - 1)) break;
  590.          }
  591.          ptr[j] = v;
  592.          i++;
  594.          /*-- copy 3 --*/
  595.          if (i > hi) break;
  596.          v = ptr[i];
  597.          j = i;
  598.          while ( mainGtU ( 
  599.                     ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget 
  600.                  ) ) {
  601.             ptr[j] = ptr[j-h];
  602.             j = j - h;
  603.             if (j <= (lo + h - 1)) break;
  604.          }
  605.          ptr[j] = v;
  606.          i++;
  608.          if (*budget < 0) return;
  609.       }
  610.    }
  611. }
  614. /*---------------------------------------------*/
  615. /*--
  616.    The following is an implementation of
  617.    an elegant 3-way quicksort for strings,
  618.    described in a paper "Fast Algorithms for
  619.    Sorting and Searching Strings", by Robert
  620.    Sedgewick and Jon L. Bentley.
  621. --*/
  623. #define mswap(zz1, zz2) 
  624.    { Int32 zztmp = zz1; zz1 = zz2; zz2 = zztmp; }
  626. #define mvswap(zzp1, zzp2, zzn)       
  627. {                                     
  628.    Int32 yyp1 = (zzp1);               
  629.    Int32 yyp2 = (zzp2);               
  630.    Int32 yyn  = (zzn);                
  631.    while (yyn > 0) {                  
  632.       mswap(ptr[yyp1], ptr[yyp2]);    
  633.       yyp1++; yyp2++; yyn--;          
  634.    }                                  
  635. }
  637. static 
  638. __inline__
  639. UChar mmed3 ( UChar a, UChar b, UChar c )
  640. {
  641.    UChar t;
  642.    if (a > b) { t = a; a = b; b = t; };
  643.    if (b > c) { 
  644.       b = c;
  645.       if (a > b) b = a;
  646.    }
  647.    return b;
  648. }
  650. #define mmin(a,b) ((a) < (b)) ? (a) : (b)
  652. #define mpush(lz,hz,dz) { stackLo[sp] = lz; 
  653.                           stackHi[sp] = hz; 
  654.                           stackD [sp] = dz; 
  655.                           sp++; }
  657. #define mpop(lz,hz,dz) { sp--;             
  658.                          lz = stackLo[sp]; 
  659.                          hz = stackHi[sp]; 
  660.                          dz = stackD [sp]; }
  663. #define mnextsize(az) (nextHi[az]-nextLo[az])
  665. #define mnextswap(az,bz)                                        
  666.    { Int32 tz;                                                  
  667.      tz = nextLo[az]; nextLo[az] = nextLo[bz]; nextLo[bz] = tz; 
  668.      tz = nextHi[az]; nextHi[az] = nextHi[bz]; nextHi[bz] = tz; 
  669.      tz = nextD [az]; nextD [az] = nextD [bz]; nextD [bz] = tz; }
  672. #define MAIN_QSORT_SMALL_THRESH 20
  673. #define MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH (BZ_N_RADIX + BZ_N_QSORT)
  674. #define MAIN_QSORT_STACK_SIZE 100
  676. static
  677. void mainQSort3 ( UInt32* ptr,
  678.                   UChar*  block,
  679.                   UInt16* quadrant,
  680.                   Int32   nblock,
  681.                   Int32   loSt, 
  682.                   Int32   hiSt, 
  683.                   Int32   dSt,
  684.                   Int32*  budget )
  685. {
  686.    Int32 unLo, unHi, ltLo, gtHi, n, m, med;
  687.    Int32 sp, lo, hi, d;
  689.    Int32 stackLo[MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
  690.    Int32 stackHi[MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
  691.    Int32 stackD [MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
  693.    Int32 nextLo[3];
  694.    Int32 nextHi[3];
  695.    Int32 nextD [3];
  697.    sp = 0;
  698.    mpush ( loSt, hiSt, dSt );
  700.    while (sp > 0) {
  702.       AssertH ( sp < MAIN_QSORT_STACK_SIZE, 1001 );
  704.       mpop ( lo, hi, d );
  705.       if (hi - lo < MAIN_QSORT_SMALL_THRESH || 
  706.           d > MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH) {
  707.          mainSimpleSort ( ptr, block, quadrant, nblock, lo, hi, d, budget );
  708.          if (*budget < 0) return;
  709.          continue;
  710.       }
  712.       med = (Int32) 
  713.             mmed3 ( block[ptr[ lo         ]+d],
  714.                     block[ptr[ hi         ]+d],
  715.                     block[ptr[ (lo+hi)>>1 ]+d] );
  717.       unLo = ltLo = lo;
  718.       unHi = gtHi = hi;
  720.       while (True) {
  721.          while (True) {
  722.             if (unLo > unHi) break;
  723.             n = ((Int32)block[ptr[unLo]+d]) - med;
  724.             if (n == 0) { 
  725.                mswap(ptr[unLo], ptr[ltLo]); 
  726.                ltLo++; unLo++; continue; 
  727.             };
  728.             if (n >  0) break;
  729.             unLo++;
  730.          }
  731.          while (True) {
  732.             if (unLo > unHi) break;
  733.             n = ((Int32)block[ptr[unHi]+d]) - med;
  734.             if (n == 0) { 
  735.                mswap(ptr[unHi], ptr[gtHi]); 
  736.                gtHi--; unHi--; continue; 
  737.             };
  738.             if (n <  0) break;
  739.             unHi--;
  740.          }
  741.          if (unLo > unHi) break;
  742.          mswap(ptr[unLo], ptr[unHi]); unLo++; unHi--;
  743.       }
  745.       AssertD ( unHi == unLo-1, "mainQSort3(2)" );
  747.       if (gtHi < ltLo) {
  748.          mpush(lo, hi, d+1 );
  749.          continue;
  750.       }
  752.       n = mmin(ltLo-lo, unLo-ltLo); mvswap(lo, unLo-n, n);
  753.       m = mmin(hi-gtHi, gtHi-unHi); mvswap(unLo, hi-m+1, m);
  755.       n = lo + unLo - ltLo - 1;
  756.       m = hi - (gtHi - unHi) + 1;
  758.       nextLo[0] = lo;  nextHi[0] = n;   nextD[0] = d;
  759.       nextLo[1] = m;   nextHi[1] = hi;  nextD[1] = d;
  760.       nextLo[2] = n+1; nextHi[2] = m-1; nextD[2] = d+1;
  762.       if (mnextsize(0) < mnextsize(1)) mnextswap(0,1);
  763.       if (mnextsize(1) < mnextsize(2)) mnextswap(1,2);
  764.       if (mnextsize(0) < mnextsize(1)) mnextswap(0,1);
  766.       AssertD (mnextsize(0) >= mnextsize(1), "mainQSort3(8)" );
  767.       AssertD (mnextsize(1) >= mnextsize(2), "mainQSort3(9)" );
  769.       mpush (nextLo[0], nextHi[0], nextD[0]);
  770.       mpush (nextLo[1], nextHi[1], nextD[1]);
  771.       mpush (nextLo[2], nextHi[2], nextD[2]);
  772.    }
  773. }
  775. #undef mswap
  776. #undef mvswap
  777. #undef mpush
  778. #undef mpop
  779. #undef mmin
  780. #undef mnextsize
  781. #undef mnextswap
  782. #undef MAIN_QSORT_SMALL_THRESH
  783. #undef MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH
  784. #undef MAIN_QSORT_STACK_SIZE
  787. /*---------------------------------------------*/
  788. /* Pre:
  789.       nblock > N_OVERSHOOT
  790.       block32 exists for [0 .. nblock-1 +N_OVERSHOOT]
  791.       ((UChar*)block32) [0 .. nblock-1] holds block
  792.       ptr exists for [0 .. nblock-1]
  794.    Post:
  795.       ((UChar*)block32) [0 .. nblock-1] holds block
  796.       All other areas of block32 destroyed
  797.       ftab [0 .. 65536 ] destroyed
  798.       ptr [0 .. nblock-1] holds sorted order
  799.       if (*budget < 0), sorting was abandoned
  800. */
  802. #define BIGFREQ(b) (ftab[((b)+1) << 8] - ftab[(b) << 8])
  803. #define SETMASK (1 << 21)
  804. #define CLEARMASK (~(SETMASK))
  806. static
  807. void mainSort ( UInt32* ptr, 
  808.                 UChar*  block,
  809.                 UInt16* quadrant, 
  810.                 UInt32* ftab,
  811.                 Int32   nblock,
  812.                 Int32   verb,
  813.                 Int32*  budget )
  814. {
  815.    Int32  i, j, k, ss, sb;
  816.    Int32  runningOrder[256];
  817.    Bool   bigDone[256];
  818.    Int32  copyStart[256];
  819.    Int32  copyEnd  [256];
  820.    UChar  c1;
  821.    Int32  numQSorted;
  822.    UInt16 s;
  823.    if (verb >= 4) VPrintf0 ( "        main sort initialise ...n" );
  825.    /*-- set up the 2-byte frequency table --*/
  826.    for (i = 65536; i >= 0; i--) ftab[i] = 0;
  828.    j = block[0] << 8;
  829.    i = nblock-1;
  830.    for (; i >= 3; i -= 4) {
  831.       quadrant[i] = 0;
  832.       j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i]) << 8);
  833.       ftab[j]++;
  834.       quadrant[i-1] = 0;
  835.       j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-1]) << 8);
  836.       ftab[j]++;
  837.       quadrant[i-2] = 0;
  838.       j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-2]) << 8);
  839.       ftab[j]++;
  840.       quadrant[i-3] = 0;
  841.       j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-3]) << 8);
  842.       ftab[j]++;
  843.    }
  844.    for (; i >= 0; i--) {
  845.       quadrant[i] = 0;
  846.       j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i]) << 8);
  847.       ftab[j]++;
  848.    }
  850.    /*-- (emphasises close relationship of block & quadrant) --*/
  851.    for (i = 0; i < BZ_N_OVERSHOOT; i++) {
  852.       block   [nblock+i] = block[i];
  853.       quadrant[nblock+i] = 0;
  854.    }
  856.    if (verb >= 4) VPrintf0 ( "        bucket sorting ...n" );
  858.    /*-- Complete the initial radix sort --*/
  859.    for (i = 1; i <= 65536; i++) ftab[i] += ftab[i-1];
  861.    s = block[0] << 8;
  862.    i = nblock-1;
  863.    for (; i >= 3; i -= 4) {
  864.       s = (s >> 8) | (block[i] << 8);
  865.       j = ftab[s] -1;
  866.       ftab[s] = j;
  867.       ptr[j] = i;
  868.       s = (s >> 8) | (block[i-1] << 8);
  869.       j = ftab[s] -1;
  870.       ftab[s] = j;
  871.       ptr[j] = i-1;
  872.       s = (s >> 8) | (block[i-2] << 8);
  873.       j = ftab[s] -1;
  874.       ftab[s] = j;
  875.       ptr[j] = i-2;
  876.       s = (s >> 8) | (block[i-3] << 8);
  877.       j = ftab[s] -1;
  878.       ftab[s] = j;
  879.       ptr[j] = i-3;
  880.    }
  881.    for (; i >= 0; i--) {
  882.       s = (s >> 8) | (block[i] << 8);
  883.       j = ftab[s] -1;
  884.       ftab[s] = j;
  885.       ptr[j] = i;
  886.    }
  888.    /*--
  889.       Now ftab contains the first loc of every small bucket.
  890.       Calculate the running order, from smallest to largest
  891.       big bucket.
  892.    --*/
  893.    for (i = 0; i <= 255; i++) {
  894.       bigDone     [i] = False;
  895.       runningOrder[i] = i;
  896.    }
  898.    {
  899.       Int32 vv;
  900.       Int32 h = 1;
  901.       do h = 3 * h + 1; while (h <= 256);
  902.       do {
  903.          h = h / 3;
  904.          for (i = h; i <= 255; i++) {
  905.             vv = runningOrder[i];
  906.             j = i;
  907.             while ( BIGFREQ(runningOrder[j-h]) > BIGFREQ(vv) ) {
  908.                runningOrder[j] = runningOrder[j-h];
  909.                j = j - h;
  910.                if (j <= (h - 1)) goto zero;
  911.             }
  912.             zero:
  913.             runningOrder[j] = vv;
  914.          }
  915.       } while (h != 1);
  916.    }
  918.    /*--
  919.       The main sorting loop.
  920.    --*/
  922.    numQSorted = 0;
  924.    for (i = 0; i <= 255; i++) {
  926.       /*--
  927.          Process big buckets, starting with the least full.
  928.          Basically this is a 3-step process in which we call
  929.          mainQSort3 to sort the small buckets [ss, j], but
  930.          also make a big effort to avoid the calls if we can.
  931.       --*/
  932.       ss = runningOrder[i];
  934.       /*--
  935.          Step 1:
  936.          Complete the big bucket [ss] by quicksorting
  937.          any unsorted small buckets [ss, j], for j != ss.  
  938.          Hopefully previous pointer-scanning phases have already
  939.          completed many of the small buckets [ss, j], so
  940.          we don't have to sort them at all.
  941.       --*/
  942.       for (j = 0; j <= 255; j++) {
  943.          if (j != ss) {
  944.             sb = (ss << 8) + j;
  945.             if ( ! (ftab[sb] & SETMASK) ) {
  946.                Int32 lo = ftab[sb]   & CLEARMASK;
  947.                Int32 hi = (ftab[sb+1] & CLEARMASK) - 1;
  948.                if (hi > lo) {
  949.                   if (verb >= 4)
  950.                      VPrintf4 ( "        qsort [0x%x, 0x%x]   "
  951.                                 "done %d   this %dn",
  952.                                 ss, j, numQSorted, hi - lo + 1 );
  953.                   mainQSort3 ( 
  954.                      ptr, block, quadrant, nblock, 
  955.                      lo, hi, BZ_N_RADIX, budget 
  956.                   );   
  957.                   numQSorted += (hi - lo + 1);
  958.                   if (*budget < 0) return;
  959.                }
  960.             }
  961.             ftab[sb] |= SETMASK;
  962.          }
  963.       }
  965.       AssertH ( !bigDone[ss], 1006 );
  967.       /*--
  968.          Step 2:
  969.          Now scan this big bucket [ss] so as to synthesise the
  970.          sorted order for small buckets [t, ss] for all t,
  971.          including, magically, the bucket [ss,ss] too.
  972.          This will avoid doing Real Work in subsequent Step 1's.
  973.       --*/
  974.       {
  975.          for (j = 0; j <= 255; j++) {
  976.             copyStart[j] =  ftab[(j << 8) + ss]     & CLEARMASK;
  977.             copyEnd  [j] = (ftab[(j << 8) + ss + 1] & CLEARMASK) - 1;
  978.          }
  979.          for (j = ftab[ss << 8] & CLEARMASK; j < copyStart[ss]; j++) {
  980.             k = ptr[j]-1; if (k < 0) k += nblock;
  981.             c1 = block[k];
  982.             if (!bigDone[c1])
  983.                ptr[ copyStart[c1]++ ] = k;
  984.          }
  985.          for (j = (ftab[(ss+1) << 8] & CLEARMASK) - 1; j > copyEnd[ss]; j--) {
  986.             k = ptr[j]-1; if (k < 0) k += nblock;
  987.             c1 = block[k];
  988.             if (!bigDone[c1]) 
  989.                ptr[ copyEnd[c1]-- ] = k;
  990.          }
  991.       }
  993.       AssertH ( (copyStart[ss]-1 == copyEnd[ss])
  994.                 || 
  995.                 /* Extremely rare case missing in bzip2-1.0.0 and 1.0.1.
  996.                    Necessity for this case is demonstrated by compressing 
  997.                    a sequence of approximately 48.5 million of character 
  998.                    251; 1.0.0/1.0.1 will then die here. */
  999.                 (copyStart[ss] == 0 && copyEnd[ss] == nblock-1),
  1000.                 1007 )
  1002.       for (j = 0; j <= 255; j++) ftab[(j << 8) + ss] |= SETMASK;
  1004.       /*--
  1005.          Step 3:
  1006.          The [ss] big bucket is now done.  Record this fact,
  1007.          and update the quadrant descriptors.  Remember to
  1008.          update quadrants in the overshoot area too, if
  1009.          necessary.  The "if (i < 255)" test merely skips
  1010.          this updating for the last bucket processed, since
  1011.          updating for the last bucket is pointless.
  1013.          The quadrant array provides a way to incrementally
  1014.          cache sort orderings, as they appear, so as to 
  1015.          make subsequent comparisons in fullGtU() complete
  1016.          faster.  For repetitive blocks this makes a big
  1017.          difference (but not big enough to be able to avoid
  1018.          the fallback sorting mechanism, exponential radix sort).
  1020.          The precise meaning is: at all times:
  1022.             for 0 <= i < nblock and 0 <= j <= nblock
  1024.             if block[i] != block[j], 
  1026.                then the relative values of quadrant[i] and 
  1027.                     quadrant[j] are meaningless.
  1029.                else {
  1030.                   if quadrant[i] < quadrant[j]
  1031.                      then the string starting at i lexicographically
  1032.                      precedes the string starting at j
  1034.                   else if quadrant[i] > quadrant[j]
  1035.                      then the string starting at j lexicographically
  1036.                      precedes the string starting at i
  1038.                   else
  1039.                      the relative ordering of the strings starting
  1040.                      at i and j has not yet been determined.
  1041.                }
  1042.       --*/
  1043.       bigDone[ss] = True;
  1045.       if (i < 255) {
  1046.          Int32 bbStart  = ftab[ss << 8] & CLEARMASK;
  1047.          Int32 bbSize   = (ftab[(ss+1) << 8] & CLEARMASK) - bbStart;
  1048.          Int32 shifts   = 0;
  1050.          while ((bbSize >> shifts) > 65534) shifts++;
  1052.          for (j = bbSize-1; j >= 0; j--) {
  1053.             Int32 a2update     = ptr[bbStart + j];
  1054.             UInt16 qVal        = (UInt16)(j >> shifts);
  1055.             quadrant[a2update] = qVal;
  1056.             if (a2update < BZ_N_OVERSHOOT)
  1057.                quadrant[a2update + nblock] = qVal;
  1058.          }
  1059.          AssertH ( ((bbSize-1) >> shifts) <= 65535, 1002 );
  1060.       }
  1062.    }
  1064.    if (verb >= 4)
  1065.       VPrintf3 ( "        %d pointers, %d sorted, %d scannedn",
  1066.                  nblock, numQSorted, nblock - numQSorted );
  1067. }
  1069. #undef BIGFREQ
  1070. #undef SETMASK
  1071. #undef CLEARMASK
  1074. /*---------------------------------------------*/
  1075. /* Pre:
  1076.       nblock > 0
  1077.       arr2 exists for [0 .. nblock-1 +N_OVERSHOOT]
  1078.       ((UChar*)arr2)  [0 .. nblock-1] holds block
  1079.       arr1 exists for [0 .. nblock-1]
  1081.    Post:
  1082.       ((UChar*)arr2) [0 .. nblock-1] holds block
  1083.       All other areas of block destroyed
  1084.       ftab [ 0 .. 65536 ] destroyed
  1085.       arr1 [0 .. nblock-1] holds sorted order
  1086. */
  1087. void BZ2_blockSort ( EState* s )
  1088. {
  1089.    UInt32* ptr    = s->ptr; 
  1090.    UChar*  block  = s->block;
  1091.    UInt32* ftab   = s->ftab;
  1092.    Int32   nblock = s->nblock;
  1093.    Int32   verb   = s->verbosity;
  1094.    Int32   wfact  = s->workFactor;
  1095.    UInt16* quadrant;
  1096.    Int32   budget;
  1097.    Int32   budgetInit;
  1098.    Int32   i;
  1100.    if (nblock < 10000) {
  1101.       fallbackSort ( s->arr1, s->arr2, ftab, nblock, verb );
  1102.    } else {
  1103.       /* Calculate the location for quadrant, remembering to get
  1104.          the alignment right.  Assumes that &(block[0]) is at least
  1105.          2-byte aligned -- this should be ok since block is really
  1106.          the first section of arr2.
  1107.       */
  1108.       i = nblock+BZ_N_OVERSHOOT;
  1109.       if (i & 1) i++;
  1110.       quadrant = (UInt16*)(&(block[i]));
  1112.       /* (wfact-1) / 3 puts the default-factor-30
  1113.          transition point at very roughly the same place as 
  1114.          with v0.1 and v0.9.0.  
  1115.          Not that it particularly matters any more, since the
  1116.          resulting compressed stream is now the same regardless
  1117.          of whether or not we use the main sort or fallback sort.
  1118.       */
  1119.       if (wfact < 1  ) wfact = 1;
  1120.       if (wfact > 100) wfact = 100;
  1121.       budgetInit = nblock * ((wfact-1) / 3);
  1122.       budget = budgetInit;
  1124.       mainSort ( ptr, block, quadrant, ftab, nblock, verb, &budget );
  1125.       if (verb >= 3) 
  1126.          VPrintf3 ( "      %d work, %d block, ratio %5.2fn",
  1127.                     budgetInit - budget,
  1128.                     nblock, 
  1129.                     (float)(budgetInit - budget) /
  1130.                     (float)(nblock==0 ? 1 : nblock) ); 
  1131.       if (budget < 0) {
  1132.          if (verb >= 2) 
  1133.             VPrintf0 ( "    too repetitive; using fallback"
  1134.                        " sorting algorithmn" );
  1135.          fallbackSort ( s->arr1, s->arr2, ftab, nblock, verb );
  1136.       }
  1137.    }
  1139.    s->origPtr = -1;
  1140.    for (i = 0; i < s->nblock; i++)
  1141.       if (ptr[i] == 0)
  1142.          { s->origPtr = i; break; };
  1144.    AssertH( s->origPtr != -1, 1003 );
  1145. }
  1148. /*-------------------------------------------------------------*/
  1149. /*--- end                                       blocksort.c ---*/
  1150. /*-------------------------------------------------------------*/