src/sn_network.c

   1 /**
   2  * libsortnetwork - src/sn_network.c
   3  * Copyright (C) 2008-2010  Florian octo Forster
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   7  * Free Software Foundation; only version 2 of the License is applicable.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  17  *
  18  * Authors:
  19  *   Florian octo Forster <ff at octo.it>
  20  **/
  21
  22 #ifndef _ISOC99_SOURCE
  23 # define _ISOC99_SOURCE
  24 #endif
  25 #ifndef _POSIX_C_SOURCE
  26 # define _POSIX_C_SOURCE 200112L
  27 #endif
  28
  29 #if 0
  30 # define DPRINTF(...) fprintf (stderr, "sn_network: " __VA_ARGS__)
  31 #else
  32 # define DPRINTF(...) /**/
  33 #endif
  34
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <strings.h>
  39 #include <ctype.h>
  40 #include <assert.h>
  41 #include <errno.h>
  42
  43 #include "sn_network.h"
  44 #include "sn_random.h"
  45
  46 sn_network_t *sn_network_create (int inputs_num) /* {{{ */
  47 {
  48   sn_network_t *n;
  49
  50   n = (sn_network_t *) malloc (sizeof (sn_network_t));
  51   if (n == NULL)
  52     return (NULL);
  53   memset (n, '\0', sizeof (sn_network_t));
  54
  55   n->inputs_num = inputs_num;
  56
  57   return (n);
  58 } /* }}} sn_network_t *sn_network_create */
  59
  60 void sn_network_destroy (sn_network_t *n) /* {{{ */
  61 {
  62   if (n == NULL)
  63     return;
  64
  65   if (n->stages != NULL)
  66   {
  67     int i;
  68     for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
  69     {
  70       sn_stage_destroy (n->stages[i]);
  71       n->stages[i] = NULL;
  72     }
  73     free (n->stages);
  74     n->stages = NULL;
  75   }
  76
  77   free (n);
  78 } /* }}} void sn_network_destroy */
  79
  80 sn_network_t *sn_network_create_odd_even_mergesort (int inputs_num) /* {{{ */
  81 {
  82   sn_network_t *n;
  83
  84   n = sn_network_create (inputs_num);
  85
  86   assert (inputs_num > 0);
  87   if (inputs_num == 1)
  88   {
  89     return (n);
  90   }
  91   if (inputs_num == 2)
  92   {
  93     sn_stage_t *s;
  94     sn_comparator_t c;
  95
  96     c.min = 0;
  97     c.max = 1;
  98
  99     s = sn_stage_create (/* depth = */ 0);
 100     sn_stage_comparator_add (s, &c);
 101     sn_network_stage_add (n, s);
 102
 103     return (n);
 104   }
 105   else
 106   {
 107     sn_network_t *n_left;
 108     sn_network_t *n_right;
 109     int inputs_left;
 110     int inputs_right;
 111
 112     inputs_left = inputs_num / 2;
 113     inputs_right = inputs_num - inputs_left;
 114
 115     n_left = sn_network_create_odd_even_mergesort (inputs_left);
 116     if (n_left == NULL)
 117       return (NULL);
 118
 119     n_right = sn_network_create_odd_even_mergesort (inputs_right);
 120     if (n_right == NULL)
 121     {
 122       sn_network_destroy (n_left);
 123       return (NULL);
 124     }
 125
 126     n = sn_network_combine_odd_even_merge (n_left, n_right);
 127
 128     sn_network_destroy (n_left);
 129     sn_network_destroy (n_right);
 130
 131     if (n != NULL)
 132       sn_network_compress (n);
 133
 134     return (n);
 135   }
 136 } /* }}} sn_network_t *sn_network_create_odd_even_mergesort */
 137
 138 static int sn_network_create_pairwise_internal (sn_network_t *n, /* {{{ */
 139     int *inputs, int inputs_num)
 140 {
 141   int i;
 142   int inputs_copy[inputs_num];
 143   int m;
 144
 145   for (i = 1; i < inputs_num; i += 2)
 146   {
 147     sn_comparator_t *c = sn_comparator_create (inputs[i-1], inputs[i]);
 148     sn_network_comparator_add (n, c);
 149     sn_comparator_destroy (c);
 150   }
 151
 152   if (inputs_num <= 2)
 153     return (0);
 154
 155   /* Sort "pairs" recursively. Like with odd-even mergesort, odd and even lines
 156    * are handled recursively and later reunited. */
 157   for (i = 0; i < inputs_num; i += 2)
 158     inputs_copy[(int) (i / 2)] = inputs[i];
 159   /* Recursive call #1 with first set of lines */
 160   sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs_copy,
 161       (int) ((inputs_num + 1) / 2));
 162
 163   for (i = 1; i < inputs_num; i += 2)
 164     inputs_copy[(int) (i / 2)] = inputs[i];
 165   /* Recursive call #2 with second set of lines */
 166   sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs_copy,
 167       (int) (inputs_num/ 2));
 168
 169   /* m is the "amplitude" of the sorted pairs. This is a bit tricky to read due
 170    * to different indices being used in the paper, unfortunately. */
 171   m = inputs_num / 2;
 172   while (m > 1)
 173   {
 174     for (i = 1; (i + (m - 1)) < inputs_num; i += 2)
 175     {
 176       int left = i;
 177       int right = i + (m - 1);
 178       sn_comparator_t *c;
 179
 180       assert (left < right);
 181       c = sn_comparator_create (inputs[left], inputs[right]);
 182       sn_network_comparator_add (n, c);
 183       sn_comparator_destroy (c);
 184     }
 185
 186     m = m / 2;
 187   } /* while (m > 1) */
 188
 189   return (0);
 190 } /* }}} int sn_network_create_pairwise_internal */
 191
 192 sn_network_t *sn_network_create_pairwise (int inputs_num) /* {{{ */
 193 {
 194   sn_network_t *n = sn_network_create (inputs_num);
 195   int inputs[inputs_num];
 196   int i;
 197
 198   if (n == NULL)
 199     return (NULL);
 200
 201   for (i = 0; i < inputs_num; i++)
 202     inputs[i] = i;
 203
 204   sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs, inputs_num);
 205   sn_network_compress (n);
 206
 207   return (n);
 208 } /* }}} sn_network_t *sn_network_create_pairwise */
 209
 210 int sn_network_stage_add (sn_network_t *n, sn_stage_t *s) /* {{{ */
 211 {
 212   sn_stage_t **temp;
 213
 214   if ((n == NULL) || (s == NULL))
 215     return (EINVAL);
 216
 217   temp = (sn_stage_t **) realloc (n->stages, (n->stages_num + 1)
 218       * sizeof (sn_stage_t *));
 219   if (temp == NULL)
 220     return (-1);
 221
 222   n->stages = temp;
 223   SN_STAGE_DEPTH (s) = n->stages_num;
 224   n->stages[n->stages_num] = s;
 225   n->stages_num++;
 226
 227   return (0);
 228 } /* }}} int sn_network_stage_add */
 229
 230 int sn_network_stage_remove (sn_network_t *n, int s_num) /* {{{ */
 231 {
 232   int nmemb = n->stages_num - (s_num + 1);
 233   sn_stage_t **temp;
 234
 235   if ((n == NULL) || (s_num >= n->stages_num))
 236     return (EINVAL);
 237
 238   sn_stage_destroy (n->stages[s_num]);
 239   n->stages[s_num] = NULL;
 240
 241   if (nmemb > 0)
 242   {
 243     memmove (n->stages + s_num, n->stages + (s_num + 1),
 244         nmemb * sizeof (sn_stage_t *));
 245     n->stages[n->stages_num - 1] = NULL;
 246   }
 247   n->stages_num--;
 248
 249   /* Free the unused memory */
 250   if (n->stages_num == 0)
 251   {
 252     free (n->stages);
 253     n->stages = NULL;
 254   }
 255   else
 256   {
 257     temp = (sn_stage_t **) realloc (n->stages,
 258         n->stages_num * sizeof (sn_stage_t *));
 259     if (temp == NULL)
 260       return (-1);
 261     n->stages = temp;
 262   }
 263
 264   return (0);
 265 } /* }}} int sn_network_stage_remove */
 266
 267 sn_network_t *sn_network_clone (const sn_network_t *n) /* {{{ */
 268 {
 269   sn_network_t *n_copy;
 270   int i;
 271
 272   n_copy = sn_network_create (n->inputs_num);
 273   if (n_copy == NULL)
 274     return (NULL);
 275
 276   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 277   {
 278     sn_stage_t *s;
 279     int status;
 280
 281     s = sn_stage_clone (n->stages[i]);
 282     if (s == NULL)
 283       break;
 284
 285     status = sn_network_stage_add (n_copy, s);
 286     if (status != 0)
 287       break;
 288   }
 289
 290   if (i < n->stages_num)
 291   {
 292     sn_network_destroy (n_copy);
 293     return (NULL);
 294   }
 295
 296   return (n_copy);
 297 } /* }}} sn_network_t *sn_network_clone */
 298
 299 int sn_network_comparator_add (sn_network_t *n, /* {{{ */
 300     const sn_comparator_t *c)
 301 {
 302   sn_stage_t *s;
 303
 304   if ((n == NULL) || (c == NULL))
 305     return (EINVAL);
 306
 307   if (n->stages_num > 0)
 308   {
 309     s = n->stages[n->stages_num - 1];
 310
 311     if (sn_stage_comparator_check_conflict (s, c) == 0)
 312     {
 313       sn_stage_comparator_add (s, c);
 314       return (0);
 315     }
 316   }
 317
 318   s = sn_stage_create (n->stages_num);
 319   sn_stage_comparator_add (s, c);
 320   sn_network_stage_add (n, s);
 321
 322   return (0);
 323 } /* }}} int sn_network_comparator_add */
 324
 325 int sn_network_get_comparator_num (const sn_network_t *n) /* {{{ */
 326 {
 327   int num;
 328   int i;
 329
 330   if (n == NULL)
 331     return (-1);
 332
 333   num = 0;
 334   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 335     num += n->stages[i]->comparators_num;
 336
 337   return (num);
 338 } /* }}} int sn_network_get_comparator_num */
 339
 340 int sn_network_show (sn_network_t *n) /* {{{ */
 341 {
 342   int i;
 343
 344   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 345     sn_stage_show (n->stages[i]);
 346
 347   return (0);
 348 } /* }}} int sn_network_show */
 349
 350 int sn_network_invert (sn_network_t *n) /* {{{ */
 351 {
 352   int i;
 353
 354   if (n == NULL)
 355     return (EINVAL);
 356
 357   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 358     sn_stage_invert (n->stages[i]);
 359
 360   return (0);
 361 } /* }}} int sn_network_invert */
 362
 363 int sn_network_shift (sn_network_t *n, int sw) /* {{{ */
 364 {
 365   int i;
 366
 367   if ((n == NULL) || (sw < 0))
 368     return (EINVAL);
 369
 370   if (sw == 0)
 371     return (0);
 372
 373   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 374     sn_stage_shift (n->stages[i], sw, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n));
 375
 376   return (0);
 377 } /* }}} int sn_network_shift */
 378
 379 int sn_network_compress (sn_network_t *n) /* {{{ */
 380 {
 381   int i;
 382   int j;
 383   int k;
 384
 385   for (i = 1; i < n->stages_num; i++)
 386   {
 387     sn_stage_t *s;
 388
 389     s = n->stages[i];
 390
 391     for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (s); j++)
 392     {
 393       sn_comparator_t *c = SN_STAGE_COMP_GET (s, j);
 394       int move_to = i;
 395
 396       for (k = i - 1; k >= 0; k--)
 397       {
 398         int conflict;
 399
 400         conflict = sn_stage_comparator_check_conflict (n->stages[k], c);
 401         if (conflict == 0)
 402         {
 403           move_to = k;
 404           continue;
 405         }
 406
 407         if (conflict == 2)
 408           move_to = -1;
 409         break;
 410       }
 411
 412       if (move_to < i)
 413       {
 414         if (move_to >= 0)
 415           sn_stage_comparator_add (n->stages[move_to], c);
 416         sn_stage_comparator_remove (s, j);
 417         j--;
 418       }
 419     }
 420   }
 421
 422   while ((n->stages_num > 0)
 423       && (SN_STAGE_COMP_NUM (n->stages[n->stages_num - 1]) == 0))
 424     sn_network_stage_remove (n, n->stages_num - 1);
 425
 426   return (0);
 427 } /* }}} int sn_network_compress */
 428
 429 int sn_network_normalize (sn_network_t *n) /* {{{ */
 430 {
 431   int i;
 432
 433   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 434   {
 435     sn_stage_t *s;
 436     int j;
 437
 438     s = n->stages[i];
 439
 440     for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (s); j++)
 441     {
 442       sn_comparator_t *c;
 443       int min;
 444       int max;
 445
 446       c = SN_STAGE_COMP_GET (s, j);
 447
 448       min = c->min;
 449       max = c->max;
 450
 451       if (min > max)
 452       {
 453         int k;
 454
 455         for (k = i; k < n->stages_num; k++)
 456           sn_stage_swap (n->stages[k], min, max);
 457
 458         i = -1;
 459         break; /* for (j) */
 460       }
 461     } /* for (j = 0 .. #comparators) */
 462   } /* for (i = n->stages_num - 1 .. 0) */
 463
 464   return (0);
 465 } /* }}} int sn_network_normalize */
 466
 467 int sn_network_cut_at (sn_network_t *n, int input, /* {{{ */
 468     enum sn_network_cut_dir_e dir)
 469 {
 470   int i;
 471   int position = input;
 472
 473   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 474   {
 475     sn_stage_t *s;
 476     int new_position;
 477
 478     s = n->stages[i];
 479     new_position = sn_stage_cut_at (s, position, dir);
 480
 481     if (position != new_position)
 482     {
 483       int j;
 484
 485       for (j = 0; j < i; j++)
 486         sn_stage_swap (n->stages[j], position, new_position);
 487     }
 488
 489     position = new_position;
 490   }
 491
 492   assert (((dir == DIR_MIN) && (position == 0))
 493       || ((dir == DIR_MAX) && (position == (n->inputs_num - 1))));
 494
 495   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 496     sn_stage_remove_input (n->stages[i], position);
 497
 498   n->inputs_num--;
 499
 500   return (0);
 501 } /* }}} int sn_network_cut_at */
 502
 503 /* sn_network_concatenate
 504  *
 505  * `Glues' two networks together, resulting in a comparator network with twice
 506  * as many inputs but one that doesn't really sort anymore. It produces a
 507  * bitonic sequence, though, that can be used by the mergers below. */
 508 static sn_network_t *sn_network_concatenate (sn_network_t *n0, /* {{{ */
 509     sn_network_t *n1)
 510 {
 511   sn_network_t *n;
 512   int stages_num;
 513   int i;
 514   int j;
 515
 516   stages_num = (n0->stages_num > n1->stages_num)
 517     ? n0->stages_num
 518     : n1->stages_num;
 519
 520   n = sn_network_create (n0->inputs_num + n1->inputs_num);
 521   if (n == NULL)
 522     return (NULL);
 523
 524   for (i = 0; i < stages_num; i++)
 525   {
 526     sn_stage_t *s = sn_stage_create (i);
 527
 528     if (i < n0->stages_num)
 529       for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (n0->stages[i]); j++)
 530       {
 531         sn_comparator_t *c = SN_STAGE_COMP_GET (n0->stages[i], j);
 532         sn_stage_comparator_add (s, c);
 533       }
 534
 535     if (i < n1->stages_num)
 536       for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (n1->stages[i]); j++)
 537       {
 538         sn_comparator_t *c_orig = SN_STAGE_COMP_GET (n1->stages[i], j);
 539         sn_comparator_t  c_copy;
 540
 541         SN_COMP_MIN(&c_copy) = SN_COMP_MIN(c_orig) + n0->inputs_num;
 542         SN_COMP_MAX(&c_copy) = SN_COMP_MAX(c_orig) + n0->inputs_num;
 543
 544         sn_stage_comparator_add (s, &c_copy);
 545       }
 546
 547     sn_network_stage_add (n, s);
 548   }
 549
 550   return (n);
 551 } /* }}} sn_network_t *sn_network_concatenate */
 552
 553 static int sn_network_add_bitonic_merger_recursive (sn_network_t *n, /* {{{ */
 554     int low, int num)
 555 {
 556   sn_stage_t *s;
 557   int m;
 558   int i;
 559
 560   if (num == 1)
 561     return (0);
 562
 563   s = sn_stage_create (n->stages_num);
 564   if (s == NULL)
 565     return (-1);
 566
 567   m = num / 2;
 568
 569   for (i = low; i < (low + m); i++)
 570   {
 571     sn_comparator_t c;
 572
 573     c.min = i;
 574     c.max = i + m;
 575
 576     sn_stage_comparator_add (s, &c);
 577   }
 578
 579   sn_network_stage_add (n, s);
 580
 581   sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, low, m);
 582   sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, low + m, m);
 583
 584   return (0);
 585 } /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger_recursive */
 586
 587 static int sn_network_add_bitonic_merger (sn_network_t *n) /* {{{ */
 588 {
 589 #if 0
 590   sn_stage_t *s;
 591   int m;
 592   int i;
 593
 594   s = sn_stage_create (n->stages_num);
 595   if (s == NULL)
 596     return (-1);
 597
 598   m = n->inputs_num / 2;
 599
 600   for (i = 0; i < m; i++)
 601   {
 602     sn_comparator_t c;
 603
 604     c.min = i;
 605     c.max = n->inputs_num - (i + 1);
 606
 607     sn_stage_comparator_add (s, &c);
 608   }
 609
 610   sn_network_stage_add (n, s);
 611
 612   sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, 0, m);
 613   sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, m, m);
 614 #else
 615   sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, 0, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n));
 616 #endif
 617
 618   return (0);
 619 } /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger */
 620
 621 static int sn_network_add_odd_even_merger (sn_network_t *n, /* {{{ */
 622     int *indizes_left, int indizes_left_num,
 623     int *indizes_right, int indizes_right_num)
 624 {
 625   int tmp_left[indizes_left_num];
 626   int tmp_left_num;
 627   int tmp_right[indizes_left_num];
 628   int tmp_right_num;
 629   int max_index;
 630   sn_stage_t *s;
 631   int i;
 632
 633   if ((indizes_left_num == 0) || (indizes_right_num == 0))
 634   {
 635     return (0);
 636   }
 637   else if ((indizes_left_num == 1) && (indizes_right_num == 1))
 638   {
 639     sn_comparator_t c;
 640     sn_stage_t *s;
 641
 642     c.min = *indizes_left;
 643     c.max = *indizes_right;
 644
 645     s = sn_stage_create (n->stages_num);
 646     if (s == NULL)
 647       return (-1);
 648
 649     sn_stage_comparator_add (s, &c);
 650     sn_network_stage_add (n, s);
 651
 652     return (0);
 653   }
 654
 655   /* Merge odd sequences */
 656   tmp_left_num = (indizes_left_num + 1) / 2;
 657   for (i = 0; i < tmp_left_num; i++)
 658     tmp_left[i] = indizes_left[2 * i];
 659
 660   tmp_right_num = (indizes_right_num + 1) / 2;
 661   for (i = 0; i < tmp_right_num; i++)
 662     tmp_right[i] = indizes_right[2 * i];
 663
 664   sn_network_add_odd_even_merger (n,
 665       tmp_left, tmp_left_num,
 666       tmp_right, tmp_right_num);
 667
 668   /* Merge even sequences */
 669   tmp_left_num = indizes_left_num / 2;
 670   for (i = 0; i < tmp_left_num; i++)
 671     tmp_left[i] = indizes_left[(2 * i) + 1];
 672
 673   tmp_right_num = indizes_right_num / 2;
 674   for (i = 0; i < tmp_right_num; i++)
 675     tmp_right[i] = indizes_right[(2 * i) + 1];
 676
 677   sn_network_add_odd_even_merger (n,
 678       tmp_left, tmp_left_num,
 679       tmp_right, tmp_right_num);
 680
 681   /* Apply ``comparison-interchange'' operations. */
 682   s = sn_stage_create (n->stages_num);
 683
 684   max_index = indizes_left_num + indizes_right_num;
 685   if ((max_index % 2) == 0)
 686     max_index -= 3;
 687   else
 688     max_index -= 2;
 689
 690   for (i = 1; i <= max_index; i += 2)
 691   {
 692     sn_comparator_t c;
 693
 694     if (i < indizes_left_num)
 695       c.min = indizes_left[i];
 696     else
 697       c.min = indizes_right[i - indizes_left_num];
 698
 699     if ((i + 1) < indizes_left_num)
 700       c.max = indizes_left[i + 1];
 701     else
 702       c.max = indizes_right[i + 1 - indizes_left_num];
 703
 704     sn_stage_comparator_add (s, &c);
 705   }
 706
 707   sn_network_stage_add (n, s);
 708
 709   return (0);
 710 } /* }}} int sn_network_add_odd_even_merger */
 711
 712 static sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_shift (sn_network_t *n0, /* {{{ */
 713     sn_network_t *n1, int do_shift)
 714 {
 715   sn_network_t *n;
 716   sn_network_t *n1_clone;
 717   int shift;
 718
 719   n1_clone = sn_network_clone (n1);
 720   if (n1_clone == NULL)
 721     return (NULL);
 722
 723   sn_network_invert (n1_clone);
 724
 725   n = sn_network_concatenate (n0, n1_clone);
 726   if (n == NULL)
 727     return (NULL);
 728
 729   sn_network_destroy (n1_clone);
 730
 731   if (do_shift)
 732     shift = sn_bounded_random (0, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n) - 1);
 733   else
 734     shift = 0;
 735
 736   if (shift > 0)
 737   {
 738     DPRINTF ("sn_network_combine_bitonic_shift: Shifting by %i.\n", shift);
 739     sn_network_shift (n, shift);
 740   }
 741
 742   sn_network_add_bitonic_merger (n);
 743
 744   return (n);
 745 } /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_shift */
 746
 747 sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_merge (sn_network_t *n0, /* {{{ */
 748     sn_network_t *n1)
 749 {
 750   return (sn_network_combine_bitonic_shift (n0, n1, /* do_shift = */ 0));
 751 } /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_merge */
 752
 753 sn_network_t *sn_network_combine_odd_even_merge (sn_network_t *n0, /* {{{ */
 754     sn_network_t *n1)
 755 {
 756   sn_network_t *n;
 757   int indizes_left[n0->inputs_num];
 758   int indizes_left_num;
 759   int indizes_right[n1->inputs_num];
 760   int indizes_right_num;
 761   int status;
 762   int i;
 763
 764   indizes_left_num = n0->inputs_num;
 765   indizes_right_num = n1->inputs_num;
 766   for (i = 0; i < indizes_left_num; i++)
 767     indizes_left[i] = i;
 768   for (i = 0; i < indizes_right_num; i++)
 769     indizes_right[i] = indizes_left_num + i;
 770
 771   n = sn_network_concatenate (n0, n1);
 772   if (n == NULL)
 773     return (NULL);
 774
 775   status = sn_network_add_odd_even_merger (n,
 776       indizes_left, indizes_left_num,
 777       indizes_right, indizes_right_num);
 778   if (status != 0)
 779   {
 780     sn_network_destroy (n);
 781     return (NULL);
 782   }
 783
 784   sn_network_compress (n);
 785   return (n);
 786 } /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_odd_even_merge */
 787
 788 sn_network_t *sn_network_combine (sn_network_t *n0, /* {{{ */
 789     sn_network_t *n1)
 790 {
 791   return (sn_network_combine_odd_even_merge (n0, n1));
 792 } /* }}} sn_network_t *sn_network_combine */
 793
 794 int sn_network_sort (sn_network_t *n, int *values) /* {{{ */
 795 {
 796   int status;
 797   int i;
 798
 799   status = 0;
 800   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 801   {
 802     status = sn_stage_sort (n->stages[i], values);
 803     if (status != 0)
 804       return (status);
 805   }
 806
 807   return (status);
 808 } /* }}} int sn_network_sort */
 809
 810 int sn_network_brute_force_check (sn_network_t *n) /* {{{ */
 811 {
 812   int test_pattern[n->inputs_num];
 813   int values[n->inputs_num];
 814   int status;
 815   int i;
 816
 817   memset (test_pattern, 0, sizeof (test_pattern));
 818   while (42)
 819   {
 820     int previous;
 821     int overflow;
 822
 823     /* Copy the current pattern and let the network sort it */
 824     memcpy (values, test_pattern, sizeof (values));
 825     status = sn_network_sort (n, values);
 826     if (status != 0)
 827       return (status);
 828
 829     /* Check if the array is now sorted. */
 830     previous = values[0];
 831     for (i = 1; i < n->inputs_num; i++)
 832     {
 833       if (previous > values[i])
 834         return (1);
 835       previous = values[i];
 836     }
 837
 838     /* Generate the next test pattern */
 839     overflow = 1;
 840     for (i = 0; i < n->inputs_num; i++)
 841     {
 842       if (test_pattern[i] == 0)
 843       {
 844         test_pattern[i] = 1;
 845         overflow = 0;
 846         break;
 847       }
 848       else
 849       {
 850         test_pattern[i] = 0;
 851         overflow = 1;
 852       }
 853     }
 854
 855     /* Break out of the while loop if we tested all possible patterns */
 856     if (overflow == 1)
 857       break;
 858   } /* while (42) */
 859
 860   /* All tests successfull */
 861   return (0);
 862 } /* }}} int sn_network_brute_force_check */
 863
 864 sn_network_t *sn_network_read (FILE *fh) /* {{{ */
 865 {
 866   sn_network_t *n;
 867   char buffer[64];
 868
 869   int opt_inputs = 0;
 870
 871   while (fgets (buffer, sizeof (buffer), fh) != NULL)
 872   {
 873     char *str_key = buffer;
 874     char *str_value = NULL;
 875     int   buffer_len = strlen (buffer);
 876
 877     while ((buffer_len > 0) && ((buffer[buffer_len - 1] == '\n')
 878           || (buffer[buffer_len - 1] == '\r')))
 879     {
 880       buffer_len--;
 881       buffer[buffer_len] = '\0';
 882     }
 883     if (buffer_len == 0)
 884       break;
 885
 886     str_value = strchr (buffer, ':');
 887     if (str_value == NULL)
 888     {
 889       printf ("Cannot parse line: %s\n", buffer);
 890       continue;
 891     }
 892
 893     *str_value = '\0'; str_value++;
 894     while ((*str_value != '\0') && (isspace (*str_value) != 0))
 895       str_value++;
 896
 897     if (strcasecmp ("Inputs", str_key) == 0)
 898       opt_inputs = atoi (str_value);
 899     else
 900       printf ("Unknown key: %s\n", str_key);
 901   } /* while (fgets) */
 902
 903   if (opt_inputs < 2)
 904     return (NULL);
 905
 906   n = sn_network_create (opt_inputs);
 907
 908   while (42)
 909   {
 910     sn_stage_t *s;
 911
 912     s = sn_stage_read (fh);
 913     if (s == NULL)
 914       break;
 915
 916     sn_network_stage_add (n, s);
 917   }
 918
 919   if (SN_NETWORK_STAGE_NUM (n) < 1)
 920   {
 921     sn_network_destroy (n);
 922     return (NULL);
 923   }
 924
 925   return (n);
 926 } /* }}} sn_network_t *sn_network_read */
 927
 928 sn_network_t *sn_network_read_file (const char *file) /* {{{ */
 929 {
 930   sn_network_t *n;
 931   FILE *fh;
 932
 933   fh = fopen (file, "r");
 934   if (fh == NULL)
 935     return (NULL);
 936
 937   n = sn_network_read (fh);
 938
 939   fclose (fh);
 940
 941   return (n);
 942 } /* }}} sn_network_t *sn_network_read_file */
 943
 944 int sn_network_write (sn_network_t *n, FILE *fh) /* {{{ */
 945 {
 946   int i;
 947
 948   fprintf (fh, "Inputs: %i\n", n->inputs_num);
 949   fprintf (fh, "\n");
 950
 951   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 952     sn_stage_write (n->stages[i], fh);
 953
 954   return (0);
 955 } /* }}} int sn_network_write */
 956
 957 int sn_network_write_file (sn_network_t *n, const char *file) /* {{{ */
 958 {
 959   int status;
 960   FILE *fh;
 961
 962   fh = fopen (file, "w");
 963   if (fh == NULL)
 964     return (-1);
 965
 966   status = sn_network_write (n, fh);
 967
 968   fclose (fh);
 969
 970   return (status);
 971 } /* }}} int sn_network_write_file */
 972
 973 int sn_network_serialize (sn_network_t *n, char **ret_buffer, /* {{{ */
 974     size_t *ret_buffer_size)
 975 {
 976   char *buffer;
 977   size_t buffer_size;
 978   int status;
 979   int i;
 980
 981   buffer = *ret_buffer;
 982   buffer_size = *ret_buffer_size;
 983
 984 #define SNPRINTF_OR_FAIL(...) \
 985   status = snprintf (buffer, buffer_size, __VA_ARGS__); \
 986   if ((status < 1) || (((size_t) status) >= buffer_size)) \
 987     return (-1); \
 988   buffer += status; \
 989   buffer_size -= status;
 990
 991   SNPRINTF_OR_FAIL ("Inputs: %i\r\n\r\n", n->inputs_num);
 992
 993   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
 994   {
 995     status = sn_stage_serialize (n->stages[i], &buffer, &buffer_size);
 996     if (status != 0)
 997       return (status);
 998   }
 999
1000   *ret_buffer = buffer;
1001   *ret_buffer_size = buffer_size;
1002   return (0);
1003 } /* }}} int sn_network_serialize */
1004
1005 sn_network_t *sn_network_unserialize (char *buffer, /* {{{ */
1006     size_t buffer_size)
1007 {
1008   sn_network_t *n;
1009   int opt_inputs = 0;
1010
1011   if (buffer_size == 0)
1012     return (NULL);
1013
1014   /* Read options first */
1015   while (buffer_size > 0)
1016   {
1017     char *endptr;
1018     char *str_key;
1019     char *str_value;
1020     char *line;
1021     int   line_len;
1022
1023     line = buffer;
1024     endptr = strchr (buffer, '\n');
1025     if (endptr == NULL)
1026       return (NULL);
1027
1028     *endptr = 0;
1029     endptr++;
1030     buffer = endptr;
1031     line_len = strlen (line);
1032
1033     if ((line_len > 0) && (line[line_len - 1] == '\r'))
1034     {
1035       line[line_len - 1] = 0;
1036       line_len--;
1037     }
1038
1039     if (line_len == 0)
1040       break;
1041
1042     str_key = line;
1043     str_value = strchr (line, ':');
1044     if (str_value == NULL)
1045     {
1046       printf ("Cannot parse line: %s\n", line);
1047       continue;
1048     }
1049
1050     *str_value = '\0'; str_value++;
1051     while ((*str_value != '\0') && (isspace (*str_value) != 0))
1052       str_value++;
1053
1054     if (strcasecmp ("Inputs", str_key) == 0)
1055       opt_inputs = atoi (str_value);
1056     else
1057       printf ("Unknown key: %s\n", str_key);
1058   } /* while (fgets) */
1059
1060   if (opt_inputs < 2)
1061     return (NULL);
1062
1063   n = sn_network_create (opt_inputs);
1064
1065   while (42)
1066   {
1067     sn_stage_t *s;
1068
1069     s = sn_stage_unserialize (&buffer, &buffer_size);
1070     if (s == NULL)
1071       break;
1072
1073     sn_network_stage_add (n, s);
1074   }
1075
1076   if (SN_NETWORK_STAGE_NUM (n) < 1)
1077   {
1078     sn_network_destroy (n);
1079     return (NULL);
1080   }
1081
1082   return (n);
1083 } /* }}} sn_network_t *sn_network_unserialize */
1084
1085 /* vim: set sw=2 sts=2 et fdm=marker : */