Planet
navi homePPSaboutscreenshotsdownloaddevelopmentforum

source: code/trunk/src/bullet/BulletCollision/Gimpact/gim_radixsort.h @ 2934

Last change on this file since 2934 was 2662, checked in by rgrieder, 16 years ago

Merged presentation branch back to trunk.

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 9.3 KB
Line 
1#ifndef GIM_RADIXSORT_H_INCLUDED
2#define GIM_RADIXSORT_H_INCLUDED
3/*! \file gim_radixsort.h
4\author Francisco Len Nßjera.
5Based on the work of Michael Herf : "fast floating-point radix sort"
6Avaliable on http://www.stereopsis.com/radix.html
7*/
8/*
9-----------------------------------------------------------------------------
10This source file is part of GIMPACT Library.
11
12For the latest info, see http://gimpact.sourceforge.net/
13
14Copyright (c) 2006 Francisco Leon Najera. C.C. 80087371.
15email: projectileman@yahoo.com
16
17 This library is free software; you can redistribute it and/or
18 modify it under the terms of EITHER:
19   (1) The GNU Lesser General Public License as published by the Free
20       Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at
21       your option) any later version. The text of the GNU Lesser
22       General Public License is included with this library in the
23       file GIMPACT-LICENSE-LGPL.TXT.
24   (2) The BSD-style license that is included with this library in
25       the file GIMPACT-LICENSE-BSD.TXT.
26   (3) The zlib/libpng license that is included with this library in
27       the file GIMPACT-LICENSE-ZLIB.TXT.
28
29 This library is distributed in the hope that it will be useful,
30 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
31 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the files
32 GIMPACT-LICENSE-LGPL.TXT, GIMPACT-LICENSE-ZLIB.TXT and GIMPACT-LICENSE-BSD.TXT for more details.
33
34-----------------------------------------------------------------------------
35*/
36
37#include "gim_memory.h"
38
39///Macros for sorting.
40//! Prototype for comparators
41class less_comparator
42{
43        public:
44
45        template<class T,class Z>
46        inline int operator() ( const T& a, const Z& b )
47        {
48                return ( a<b?-1:(a>b?1:0));
49        }
50};
51
52//! Prototype for comparators
53class integer_comparator
54{
55        public:
56
57        template<class T>
58        inline int operator() ( const T& a, const T& b )
59        {
60                return (int)(a-b);
61        }
62};
63
64//!Prototype for getting the integer representation of an object
65class uint_key_func
66{
67public:
68        template<class T>
69        inline GUINT operator()( const T& a)
70        {
71                return (GUINT)a;
72        }
73};
74
75
76//!Prototype for copying elements
77class copy_elements_func
78{
79public:
80        template<class T>
81        inline void operator()(T& a,T& b)
82        {
83                a = b;
84        }
85};
86
87//!Prototype for copying elements
88class memcopy_elements_func
89{
90public:
91        template<class T>
92        inline void operator()(T& a,T& b)
93        {
94                gim_simd_memcpy(&a,&b,sizeof(T));
95        }
96};
97
98
99//! @{
100struct GIM_RSORT_TOKEN
101{
102    GUINT m_key;
103    GUINT m_value;
104    GIM_RSORT_TOKEN()
105    {
106    }
107    GIM_RSORT_TOKEN(const GIM_RSORT_TOKEN& rtoken)
108    {
109        m_key = rtoken.m_key;
110        m_value = rtoken.m_value;
111    }
112
113    inline bool operator <(const GIM_RSORT_TOKEN& other) const
114        {
115                return (m_key < other.m_key);
116        }
117
118        inline bool operator >(const GIM_RSORT_TOKEN& other) const
119        {
120                return (m_key > other.m_key);
121        }
122};
123
124//! Prototype for comparators
125class GIM_RSORT_TOKEN_COMPARATOR
126{
127        public:
128
129        inline int operator()( const GIM_RSORT_TOKEN& a, const GIM_RSORT_TOKEN& b )
130        {
131                return (int)((a.m_key) - (b.m_key));
132        }
133};
134
135
136
137#define kHist 2048
138// ---- utils for accessing 11-bit quantities
139#define D11_0(x)        (x & 0x7FF)
140#define D11_1(x)        (x >> 11 & 0x7FF)
141#define D11_2(x)        (x >> 22 )
142
143
144
145///Radix sort for unsigned integer keys
146inline void gim_radix_sort_rtokens(
147                                GIM_RSORT_TOKEN * array,
148                                GIM_RSORT_TOKEN * sorted, GUINT element_count)
149{
150        GUINT i;
151        GUINT b0[kHist * 3];
152        GUINT *b1 = b0 + kHist;
153        GUINT *b2 = b1 + kHist;
154        for (i = 0; i < kHist * 3; ++i)
155        {
156                b0[i] = 0;
157        }
158        GUINT fi;
159        GUINT pos;
160        for (i = 0; i < element_count; ++i)
161        {
162            fi = array[i].m_key;
163                b0[D11_0(fi)] ++;
164                b1[D11_1(fi)] ++;
165                b2[D11_2(fi)] ++;
166        }
167        {
168                GUINT sum0 = 0, sum1 = 0, sum2 = 0;
169                GUINT tsum;
170                for (i = 0; i < kHist; ++i)
171                {
172                        tsum = b0[i] + sum0;
173                        b0[i] = sum0 - 1;
174                        sum0 = tsum;
175                        tsum = b1[i] + sum1;
176                        b1[i] = sum1 - 1;
177                        sum1 = tsum;
178                        tsum = b2[i] + sum2;
179                        b2[i] = sum2 - 1;
180                        sum2 = tsum;
181                }
182        }
183        for (i = 0; i < element_count; ++i)
184        {
185        fi = array[i].m_key;
186                pos = D11_0(fi);
187                pos = ++b0[pos];
188                sorted[pos].m_key = array[i].m_key;
189                sorted[pos].m_value = array[i].m_value;
190        }
191        for (i = 0; i < element_count; ++i)
192        {
193        fi = sorted[i].m_key;
194                pos = D11_1(fi);
195                pos = ++b1[pos];
196                array[pos].m_key = sorted[i].m_key;
197                array[pos].m_value = sorted[i].m_value;
198        }
199        for (i = 0; i < element_count; ++i)
200        {
201        fi = array[i].m_key;
202                pos = D11_2(fi);
203                pos = ++b2[pos];
204                sorted[pos].m_key = array[i].m_key;
205                sorted[pos].m_value = array[i].m_value;
206        }
207}
208
209
210
211
212/// Get the sorted tokens from an array. For generic use. Tokens are IRR_RSORT_TOKEN
213/*!
214*\param array Array of elements to sort
215*\param sorted_tokens Tokens of sorted elements
216*\param element_count element count
217*\param uintkey_macro Functor which retrieves the integer representation of an array element
218*/
219template<typename T, class GETKEY_CLASS>
220void gim_radix_sort_array_tokens(
221                        T* array ,
222                        GIM_RSORT_TOKEN * sorted_tokens,
223                        GUINT element_count,GETKEY_CLASS uintkey_macro)
224{
225        GIM_RSORT_TOKEN * _unsorted = (GIM_RSORT_TOKEN *) gim_alloc(sizeof(GIM_RSORT_TOKEN)*element_count);
226    for (GUINT _i=0;_i<element_count;++_i)
227    {
228        _unsorted[_i].m_key = uintkey_macro(array[_i]);
229        _unsorted[_i].m_value = _i;
230    }
231    gim_radix_sort_rtokens(_unsorted,sorted_tokens,element_count);
232    gim_free(_unsorted);
233    gim_free(_unsorted);
234}
235
236/// Sorts array in place. For generic use
237/*!
238\param type Type of the array
239\param array
240\param element_count
241\param get_uintkey_macro Macro for extract the Integer value of the element. Similar to SIMPLE_GET_UINTKEY
242\param copy_elements_macro Macro for copy elements, similar to SIMPLE_COPY_ELEMENTS
243*/
244template<typename T, class GETKEY_CLASS, class COPY_CLASS>
245void gim_radix_sort(
246        T * array, GUINT element_count,
247        GETKEY_CLASS get_uintkey_macro, COPY_CLASS copy_elements_macro)
248{
249        GIM_RSORT_TOKEN * _sorted = (GIM_RSORT_TOKEN  *) gim_alloc(sizeof(GIM_RSORT_TOKEN)*element_count);
250    gim_radix_sort_array_tokens(array,_sorted,element_count,get_uintkey_macro);
251    T * _original_array = (T *) gim_alloc(sizeof(T)*element_count);
252    gim_simd_memcpy(_original_array,array,sizeof(T)*element_count);
253    for (GUINT _i=0;_i<element_count;++_i)
254    {
255        copy_elements_macro(array[_i],_original_array[_sorted[_i].m_value]);
256    }
257    gim_free(_original_array);
258    gim_free(_sorted);
259}
260
261//! Failsafe Iterative binary search,
262/*!
263If the element is not found, it returns the nearest upper element position, may be the further position after the last element.
264\param _array
265\param _start_i the beginning of the array
266\param _end_i the ending  index of the array
267\param _search_key Value to find
268\param _comp_macro macro for comparing elements
269\param _found If true the value has found. Boolean
270\param _result_index the index of the found element, or if not found then it will get the index of the  closest bigger value
271*/
272template<class T, typename KEYCLASS, typename COMP_CLASS>
273bool  gim_binary_search_ex(
274                const T* _array, GUINT _start_i,
275                GUINT _end_i,GUINT & _result_index,
276                const KEYCLASS & _search_key,
277                COMP_CLASS _comp_macro)
278{
279        GUINT _k;
280        int _comp_result;
281        GUINT _i = _start_i;
282        GUINT _j = _end_i+1;
283        while (_i < _j)
284        {
285                _k = (_j+_i-1)/2;
286                _comp_result = _comp_macro(_array[_k], _search_key);
287                if (_comp_result == 0)
288                {
289                        _result_index = _k;
290                        return true;
291                }
292                else if (_comp_result < 0)
293                {
294                        _i = _k+1;
295                }
296                else
297                {
298                        _j = _k;
299                }
300        }
301        _result_index = _i;
302        return false;
303}
304
305
306
307//! Failsafe Iterative binary search,Template version
308/*!
309If the element is not found, it returns the nearest upper element position, may be the further position after the last element.
310\param _array
311\param _start_i the beginning of the array
312\param _end_i the ending  index of the array
313\param _search_key Value to find
314\param _result_index the index of the found element, or if not found then it will get the index of the  closest bigger value
315\return true if found, else false
316*/
317template<class T>
318bool gim_binary_search(
319        const T*_array,GUINT _start_i,
320        GUINT _end_i,const T & _search_key,
321        GUINT & _result_index)
322{
323        GUINT _i = _start_i;
324        GUINT _j = _end_i+1;
325        GUINT _k;
326        while(_i < _j)
327        {
328                _k = (_j+_i-1)/2;
329                if(_array[_k]==_search_key)
330                {
331                        _result_index = _k;
332                        return true;
333                }
334                else if (_array[_k]<_search_key)
335                {
336                        _i = _k+1;
337                }
338                else
339                {
340                        _j = _k;
341                }
342        }
343        _result_index = _i;
344        return false;
345}
346
347
348
349///heap sort from http://www.csse.monash.edu.au/~lloyd/tildeAlgDS/Sort/Heap/
350template <typename T, typename COMP_CLASS>
351void gim_down_heap(T *pArr, GUINT k, GUINT n,COMP_CLASS CompareFunc)
352{
353        /*  PRE: a[k+1..N] is a heap */
354        /* POST:  a[k..N]  is a heap */
355
356        T temp = pArr[k - 1];
357        /* k has child(s) */
358        while (k <= n/2)
359        {
360                int child = 2*k;
361
362                if ((child < (int)n) && CompareFunc(pArr[child - 1] , pArr[child])<0)
363                {
364                        child++;
365                }
366                /* pick larger child */
367                if (CompareFunc(temp , pArr[child - 1])<0)
368                {
369                        /* move child up */
370                        pArr[k - 1] = pArr[child - 1];
371                        k = child;
372                }
373                else
374                {
375                        break;
376                }
377        }
378        pArr[k - 1] = temp;
379} /*downHeap*/
380
381
382template <typename T, typename COMP_CLASS>
383void gim_heap_sort(T *pArr, GUINT element_count, COMP_CLASS CompareFunc)
384{
385        /* sort a[0..N-1],  N.B. 0 to N-1 */
386        GUINT k;
387        GUINT n = element_count;
388        for (k = n/2; k > 0; k--)
389        {
390                gim_down_heap(pArr, k, n, CompareFunc);
391        }
392
393        /* a[1..N] is now a heap */
394        while ( n>=2 )
395        {
396                gim_swap_elements(pArr,0,n-1); /* largest of a[0..n-1] */
397                --n;
398                /* restore a[1..i-1] heap */
399                gim_down_heap(pArr, 1, n, CompareFunc);
400        }
401}
402
403
404
405
406#endif // GIM_RADIXSORT_H_INCLUDED
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.