cpp-d1064d
[cross.git] / i686-linux-gnu-4.7 / usr / include / c++ / 4.7 / parallel / multiseq_selection.h
diff --git a/i686-linux-gnu-4.7/usr/include/c++/4.7/parallel/multiseq_selection.h b/i686-linux-gnu-4.7/usr/include/c++/4.7/parallel/multiseq_selection.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cfba9c4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,644 @@
+// -*- C++ -*-
+
+// Copyright (C) 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
+//
+// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
+// software; you can redistribute it and/or modify it under the terms
+// of the GNU General Public License as published by the Free Software
+// Foundation; either version 3, or (at your option) any later
+// version.
+
+// This library is distributed in the hope that it will be useful, but
+// WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+// General Public License for more details.
+
+// Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+// permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+// 3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License and
+// a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+// see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+// <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+/** @file parallel/multiseq_selection.h
+ *  @brief Functions to find elements of a certain global __rank in
+ *  multiple sorted sequences.  Also serves for splitting such
+ *  sequence sets.
+ *
+ *  The algorithm description can be found in 
+ *
+ *  P. J. Varman, S. D. Scheufler, B. R. Iyer, and G. R. Ricard.
+ *  Merging Multiple Lists on Hierarchical-Memory Multiprocessors.
+ *  Journal of Parallel and Distributed Computing, 12(2):171–177, 1991.
+ *
+ *  This file is a GNU parallel extension to the Standard C++ Library.
+ */
+
+// Written by Johannes Singler.
+
+#ifndef _GLIBCXX_PARALLEL_MULTISEQ_SELECTION_H
+#define _GLIBCXX_PARALLEL_MULTISEQ_SELECTION_H 1
+
+#include <vector>
+#include <queue>
+
+#include <bits/stl_algo.h>
+
+namespace __gnu_parallel
+{
+  /** @brief Compare __a pair of types lexicographically, ascending. */
+  template<typename _T1, typename _T2, typename _Compare>
+    class _Lexicographic
+    : public std::binary_function<std::pair<_T1, _T2>,
+                                 std::pair<_T1, _T2>, bool>
+    {
+    private:
+      _Compare& _M_comp;
+
+    public:
+      _Lexicographic(_Compare& __comp) : _M_comp(__comp) { }
+
+      bool
+      operator()(const std::pair<_T1, _T2>& __p1,
+                 const std::pair<_T1, _T2>& __p2) const
+      {
+        if (_M_comp(__p1.first, __p2.first))
+          return true;
+
+        if (_M_comp(__p2.first, __p1.first))
+          return false;
+
+        // Firsts are equal.
+        return __p1.second < __p2.second;
+      }
+    };
+
+  /** @brief Compare __a pair of types lexicographically, descending. */
+  template<typename _T1, typename _T2, typename _Compare>
+    class _LexicographicReverse : public std::binary_function<_T1, _T2, bool>
+    {
+    private:
+      _Compare& _M_comp;
+
+    public:
+      _LexicographicReverse(_Compare& __comp) : _M_comp(__comp) { }
+
+      bool
+      operator()(const std::pair<_T1, _T2>& __p1,
+                 const std::pair<_T1, _T2>& __p2) const
+      {
+        if (_M_comp(__p2.first, __p1.first))
+          return true;
+
+        if (_M_comp(__p1.first, __p2.first))
+          return false;
+
+        // Firsts are equal.
+        return __p2.second < __p1.second;
+      }
+    };
+
+  /** 
+   *  @brief Splits several sorted sequences at a certain global __rank,
+   *  resulting in a splitting point for each sequence.
+   *  The sequences are passed via a sequence of random-access
+   *  iterator pairs, none of the sequences may be empty.  If there
+   *  are several equal elements across the split, the ones on the
+   *  __left side will be chosen from sequences with smaller number.
+   *  @param __begin_seqs Begin of the sequence of iterator pairs.
+   *  @param __end_seqs End of the sequence of iterator pairs.
+   *  @param __rank The global rank to partition at.
+   *  @param __begin_offsets A random-access __sequence __begin where the
+   *  __result will be stored in. Each element of the sequence is an
+   *  iterator that points to the first element on the greater part of
+   *  the respective __sequence.
+   *  @param __comp The ordering functor, defaults to std::less<_Tp>. 
+   */
+  template<typename _RanSeqs, typename _RankType, typename _RankIterator,
+            typename _Compare>
+    void
+    multiseq_partition(_RanSeqs __begin_seqs, _RanSeqs __end_seqs,
+                       _RankType __rank,
+                       _RankIterator __begin_offsets,
+                       _Compare __comp = std::less<
+                       typename std::iterator_traits<typename
+                       std::iterator_traits<_RanSeqs>::value_type::
+                       first_type>::value_type>()) // std::less<_Tp>
+    {
+      _GLIBCXX_CALL(__end_seqs - __begin_seqs)
+
+      typedef typename std::iterator_traits<_RanSeqs>::value_type::first_type
+        _It;
+      typedef typename std::iterator_traits<_RanSeqs>::difference_type
+        _SeqNumber;
+      typedef typename std::iterator_traits<_It>::difference_type
+               _DifferenceType;
+      typedef typename std::iterator_traits<_It>::value_type _ValueType;
+
+      _Lexicographic<_ValueType, _SeqNumber, _Compare> __lcomp(__comp);
+      _LexicographicReverse<_ValueType, _SeqNumber, _Compare> __lrcomp(__comp);
+
+      // Number of sequences, number of elements in total (possibly
+      // including padding).
+      _DifferenceType __m = std::distance(__begin_seqs, __end_seqs), __nn = 0,
+                      __nmax, __n, __r;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        {
+          __nn += std::distance(__begin_seqs[__i].first,
+                               __begin_seqs[__i].second);
+          _GLIBCXX_PARALLEL_ASSERT(
+            std::distance(__begin_seqs[__i].first,
+                          __begin_seqs[__i].second) > 0);
+        }
+
+      if (__rank == __nn)
+        {
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+            __begin_offsets[__i] = __begin_seqs[__i].second; // Very end.
+          // Return __m - 1;
+          return;
+        }
+
+      _GLIBCXX_PARALLEL_ASSERT(__m != 0);
+      _GLIBCXX_PARALLEL_ASSERT(__nn != 0);
+      _GLIBCXX_PARALLEL_ASSERT(__rank >= 0);
+      _GLIBCXX_PARALLEL_ASSERT(__rank < __nn);
+
+      _DifferenceType* __ns = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType* __a = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType* __b = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType __l;
+
+      __ns[0] = std::distance(__begin_seqs[0].first, __begin_seqs[0].second);
+      __nmax = __ns[0];
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        {
+          __ns[__i] = std::distance(__begin_seqs[__i].first,
+                                    __begin_seqs[__i].second);
+          __nmax = std::max(__nmax, __ns[__i]);
+        }
+
+      __r = __rd_log2(__nmax) + 1;
+
+      // Pad all lists to this length, at least as long as any ns[__i],
+      // equality iff __nmax = 2^__k - 1.
+      __l = (1ULL << __r) - 1;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        {
+          __a[__i] = 0;
+          __b[__i] = __l;
+        }
+      __n = __l / 2;
+
+      // Invariants:
+      // 0 <= __a[__i] <= __ns[__i], 0 <= __b[__i] <= __l
+
+#define __S(__i) (__begin_seqs[__i].first)
+
+      // Initial partition.
+      std::vector<std::pair<_ValueType, _SeqNumber> > __sample;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        if (__n < __ns[__i])    //__sequence long enough
+          __sample.push_back(std::make_pair(__S(__i)[__n], __i));
+      __gnu_sequential::sort(__sample.begin(), __sample.end(), __lcomp);
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)       //conceptual infinity
+        if (__n >= __ns[__i])   //__sequence too short, conceptual infinity
+          __sample.push_back(
+            std::make_pair(__S(__i)[0] /*__dummy element*/, __i));
+
+      _DifferenceType __localrank = __rank / __l;
+
+      _SeqNumber __j;
+      for (__j = 0;
+           __j < __localrank && ((__n + 1) <= __ns[__sample[__j].second]);
+           ++__j)
+        __a[__sample[__j].second] += __n + 1;
+      for (; __j < __m; __j++)
+        __b[__sample[__j].second] -= __n + 1;
+      
+      // Further refinement.
+      while (__n > 0)
+        {
+          __n /= 2;
+
+          _SeqNumber __lmax_seq = -1;  // to avoid warning
+          const _ValueType* __lmax = 0; // impossible to avoid the warning?
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+            {
+              if (__a[__i] > 0)
+                {
+                  if (!__lmax)
+                    {
+                      __lmax = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+                      __lmax_seq = __i;
+                    }
+                  else
+                    {
+                      // Max, favor rear sequences.
+                      if (!__comp(__S(__i)[__a[__i] - 1], *__lmax))
+                        {
+                          __lmax = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+                          __lmax_seq = __i;
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+
+          _SeqNumber __i;
+          for (__i = 0; __i < __m; __i++)
+            {
+              _DifferenceType __middle = (__b[__i] + __a[__i]) / 2;
+              if (__lmax && __middle < __ns[__i] &&
+                  __lcomp(std::make_pair(__S(__i)[__middle], __i),
+                        std::make_pair(*__lmax, __lmax_seq)))
+                __a[__i] = std::min(__a[__i] + __n + 1, __ns[__i]);
+              else
+                __b[__i] -= __n + 1;
+            }
+
+          _DifferenceType __leftsize = 0;
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+              __leftsize += __a[__i] / (__n + 1);
+
+          _DifferenceType __skew = __rank / (__n + 1) - __leftsize;
+
+          if (__skew > 0)
+            {
+              // Move to the left, find smallest.
+              std::priority_queue<std::pair<_ValueType, _SeqNumber>,
+                std::vector<std::pair<_ValueType, _SeqNumber> >,
+                _LexicographicReverse<_ValueType, _SeqNumber, _Compare> >
+                __pq(__lrcomp);
+              
+              for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+                if (__b[__i] < __ns[__i])
+                  __pq.push(std::make_pair(__S(__i)[__b[__i]], __i));
+
+              for (; __skew != 0 && !__pq.empty(); --__skew)
+                {
+                  _SeqNumber __source = __pq.top().second;
+                  __pq.pop();
+
+                  __a[__source]
+                      = std::min(__a[__source] + __n + 1, __ns[__source]);
+                  __b[__source] += __n + 1;
+
+                  if (__b[__source] < __ns[__source])
+                    __pq.push(
+                      std::make_pair(__S(__source)[__b[__source]], __source));
+                }
+            }
+          else if (__skew < 0)
+            {
+              // Move to the right, find greatest.
+              std::priority_queue<std::pair<_ValueType, _SeqNumber>,
+                std::vector<std::pair<_ValueType, _SeqNumber> >,
+                _Lexicographic<_ValueType, _SeqNumber, _Compare> >
+                  __pq(__lcomp);
+
+              for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+                if (__a[__i] > 0)
+                  __pq.push(std::make_pair(__S(__i)[__a[__i] - 1], __i));
+
+              for (; __skew != 0; ++__skew)
+                {
+                  _SeqNumber __source = __pq.top().second;
+                  __pq.pop();
+
+                  __a[__source] -= __n + 1;
+                  __b[__source] -= __n + 1;
+
+                  if (__a[__source] > 0)
+                    __pq.push(std::make_pair(
+                        __S(__source)[__a[__source] - 1], __source));
+                }
+            }
+        }
+
+      // Postconditions:
+      // __a[__i] == __b[__i] in most cases, except when __a[__i] has been
+      // clamped because of having reached the boundary
+
+      // Now return the result, calculate the offset.
+
+      // Compare the keys on both edges of the border.
+
+      // Maximum of left edge, minimum of right edge.
+      _ValueType* __maxleft = 0;
+      _ValueType* __minright = 0;
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        {
+          if (__a[__i] > 0)
+            {
+              if (!__maxleft)
+                __maxleft = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+              else
+                {
+                  // Max, favor rear sequences.
+                  if (!__comp(__S(__i)[__a[__i] - 1], *__maxleft))
+                    __maxleft = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+                }
+            }
+          if (__b[__i] < __ns[__i])
+            {
+              if (!__minright)
+                __minright = &(__S(__i)[__b[__i]]);
+              else
+                {
+                  // Min, favor fore sequences.
+                  if (__comp(__S(__i)[__b[__i]], *__minright))
+                    __minright = &(__S(__i)[__b[__i]]);
+                }
+            }
+        }
+
+      _SeqNumber __seq = 0;
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        __begin_offsets[__i] = __S(__i) + __a[__i];
+
+      delete[] __ns;
+      delete[] __a;
+      delete[] __b;
+    }
+
+
+  /** 
+   *  @brief Selects the element at a certain global __rank from several
+   *  sorted sequences.
+   *
+   *  The sequences are passed via a sequence of random-access
+   *  iterator pairs, none of the sequences may be empty.
+   *  @param __begin_seqs Begin of the sequence of iterator pairs.
+   *  @param __end_seqs End of the sequence of iterator pairs.
+   *  @param __rank The global rank to partition at.
+   *  @param __offset The rank of the selected element in the global
+   *  subsequence of elements equal to the selected element. If the
+   *  selected element is unique, this number is 0.
+   *  @param __comp The ordering functor, defaults to std::less. 
+   */
+  template<typename _Tp, typename _RanSeqs, typename _RankType,
+           typename _Compare>
+    _Tp
+    multiseq_selection(_RanSeqs __begin_seqs, _RanSeqs __end_seqs,
+                       _RankType __rank,
+                       _RankType& __offset, _Compare __comp = std::less<_Tp>())
+    {
+      _GLIBCXX_CALL(__end_seqs - __begin_seqs)
+
+      typedef typename std::iterator_traits<_RanSeqs>::value_type::first_type
+        _It;
+      typedef typename std::iterator_traits<_RanSeqs>::difference_type
+        _SeqNumber;
+      typedef typename std::iterator_traits<_It>::difference_type
+        _DifferenceType;
+
+      _Lexicographic<_Tp, _SeqNumber, _Compare> __lcomp(__comp);
+      _LexicographicReverse<_Tp, _SeqNumber, _Compare> __lrcomp(__comp);
+
+      // Number of sequences, number of elements in total (possibly
+      // including padding).
+      _DifferenceType __m = std::distance(__begin_seqs, __end_seqs);
+      _DifferenceType __nn = 0;
+      _DifferenceType __nmax, __n, __r;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        __nn += std::distance(__begin_seqs[__i].first,
+                             __begin_seqs[__i].second);
+
+      if (__m == 0 || __nn == 0 || __rank < 0 || __rank >= __nn)
+        {
+          // result undefined if there is no data or __rank is outside bounds
+          throw std::exception();
+        }
+
+
+      _DifferenceType* __ns = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType* __a = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType* __b = new _DifferenceType[__m];
+      _DifferenceType __l;
+
+      __ns[0] = std::distance(__begin_seqs[0].first, __begin_seqs[0].second);
+      __nmax = __ns[0];
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+        {
+          __ns[__i] = std::distance(__begin_seqs[__i].first,
+                                    __begin_seqs[__i].second);
+          __nmax = std::max(__nmax, __ns[__i]);
+        }
+
+      __r = __rd_log2(__nmax) + 1;
+
+      // Pad all lists to this length, at least as long as any ns[__i],
+      // equality iff __nmax = 2^__k - 1
+      __l = __round_up_to_pow2(__r) - 1;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+        {
+          __a[__i] = 0;
+          __b[__i] = __l;
+        }
+      __n = __l / 2;
+
+      // Invariants:
+      // 0 <= __a[__i] <= __ns[__i], 0 <= __b[__i] <= __l
+
+#define __S(__i) (__begin_seqs[__i].first)
+
+      // Initial partition.
+      std::vector<std::pair<_Tp, _SeqNumber> > __sample;
+
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        if (__n < __ns[__i])
+          __sample.push_back(std::make_pair(__S(__i)[__n], __i));
+      __gnu_sequential::sort(__sample.begin(), __sample.end(),
+                             __lcomp, sequential_tag());
+
+      // Conceptual infinity.
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; __i++)
+        if (__n >= __ns[__i])
+          __sample.push_back(
+            std::make_pair(__S(__i)[0] /*__dummy element*/, __i));
+
+      _DifferenceType __localrank = __rank / __l;
+
+      _SeqNumber __j;
+      for (__j = 0;
+           __j < __localrank && ((__n + 1) <= __ns[__sample[__j].second]);
+           ++__j)
+        __a[__sample[__j].second] += __n + 1;
+      for (; __j < __m; ++__j)
+        __b[__sample[__j].second] -= __n + 1;
+
+      // Further refinement.
+      while (__n > 0)
+        {
+          __n /= 2;
+
+          const _Tp* __lmax = 0;
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+            {
+              if (__a[__i] > 0)
+                {
+                  if (!__lmax)
+                    __lmax = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+                  else
+                    {
+                      if (__comp(*__lmax, __S(__i)[__a[__i] - 1]))      //max
+                        __lmax = &(__S(__i)[__a[__i] - 1]);
+                    }
+                }
+            }
+
+          _SeqNumber __i;
+          for (__i = 0; __i < __m; __i++)
+            {
+              _DifferenceType __middle = (__b[__i] + __a[__i]) / 2;
+              if (__lmax && __middle < __ns[__i]
+                  && __comp(__S(__i)[__middle], *__lmax))
+                __a[__i] = std::min(__a[__i] + __n + 1, __ns[__i]);
+              else
+                __b[__i] -= __n + 1;
+            }
+
+          _DifferenceType __leftsize = 0;
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+              __leftsize += __a[__i] / (__n + 1);
+
+          _DifferenceType __skew = __rank / (__n + 1) - __leftsize;
+
+          if (__skew > 0)
+            {
+              // Move to the left, find smallest.
+              std::priority_queue<std::pair<_Tp, _SeqNumber>,
+                std::vector<std::pair<_Tp, _SeqNumber> >,
+                _LexicographicReverse<_Tp, _SeqNumber, _Compare> >
+                  __pq(__lrcomp);
+
+              for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+                if (__b[__i] < __ns[__i])
+                  __pq.push(std::make_pair(__S(__i)[__b[__i]], __i));
+
+              for (; __skew != 0 && !__pq.empty(); --__skew)
+                {
+                  _SeqNumber __source = __pq.top().second;
+                  __pq.pop();
+
+                  __a[__source]
+                      = std::min(__a[__source] + __n + 1, __ns[__source]);
+                  __b[__source] += __n + 1;
+
+                  if (__b[__source] < __ns[__source])
+                    __pq.push(
+                      std::make_pair(__S(__source)[__b[__source]], __source));
+                }
+            }
+          else if (__skew < 0)
+            {
+              // Move to the right, find greatest.
+              std::priority_queue<std::pair<_Tp, _SeqNumber>,
+                std::vector<std::pair<_Tp, _SeqNumber> >,
+                _Lexicographic<_Tp, _SeqNumber, _Compare> > __pq(__lcomp);
+
+              for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+                if (__a[__i] > 0)
+                  __pq.push(std::make_pair(__S(__i)[__a[__i] - 1], __i));
+
+              for (; __skew != 0; ++__skew)
+                {
+                  _SeqNumber __source = __pq.top().second;
+                  __pq.pop();
+
+                  __a[__source] -= __n + 1;
+                  __b[__source] -= __n + 1;
+
+                  if (__a[__source] > 0)
+                    __pq.push(std::make_pair(
+                        __S(__source)[__a[__source] - 1], __source));
+                }
+            }
+        }
+
+      // Postconditions:
+      // __a[__i] == __b[__i] in most cases, except when __a[__i] has been
+      // clamped because of having reached the boundary
+
+      // Now return the result, calculate the offset.
+
+      // Compare the keys on both edges of the border.
+
+      // Maximum of left edge, minimum of right edge.
+      bool __maxleftset = false, __minrightset = false;
+
+      // Impossible to avoid the warning?
+      _Tp __maxleft, __minright;
+      for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+        {
+          if (__a[__i] > 0)
+            {
+              if (!__maxleftset)
+                {
+                  __maxleft = __S(__i)[__a[__i] - 1];
+                  __maxleftset = true;
+                }
+              else
+                {
+                  // Max.
+                  if (__comp(__maxleft, __S(__i)[__a[__i] - 1]))
+                    __maxleft = __S(__i)[__a[__i] - 1];
+                }
+            }
+          if (__b[__i] < __ns[__i])
+            {
+              if (!__minrightset)
+                {
+                  __minright = __S(__i)[__b[__i]];
+                  __minrightset = true;
+                }
+              else
+                {
+                  // Min.
+                  if (__comp(__S(__i)[__b[__i]], __minright))
+                    __minright = __S(__i)[__b[__i]];
+                }
+            }
+      }
+
+      // Minright is the __splitter, in any case.
+
+      if (!__maxleftset || __comp(__minright, __maxleft))
+        {
+          // Good luck, everything is split unambiguously.
+          __offset = 0;
+        }
+      else
+        {
+          // We have to calculate an offset.
+          __offset = 0;
+
+          for (_SeqNumber __i = 0; __i < __m; ++__i)
+            {
+              _DifferenceType lb
+                = std::lower_bound(__S(__i), __S(__i) + __ns[__i],
+                                   __minright,
+                                   __comp) - __S(__i);
+              __offset += __a[__i] - lb;
+            }
+        }
+
+      delete[] __ns;
+      delete[] __a;
+      delete[] __b;
+
+      return __minright;
+    }
+}
+
+#undef __S
+
+#endif /* _GLIBCXX_PARALLEL_MULTISEQ_SELECTION_H */