src/sn_network.c: Fix the Pairwise Sorting network for arbitrary n.
[sort-networks.git] / src / sn_network.c
index 5576b86..90a86cf 100644 (file)
@@ -1,22 +1,23 @@
 /**
- * collectd - src/sn_network.c
- * Copyright (C) 2008  Florian octo Forster
+ * libsortnetwork - src/sn_network.c
+ * Copyright (C) 2008-2010  Florian octo Forster
  *
- * This program 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; only version 2 of the License is applicable.
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at
+ * your option) any later version.
  *
- * This program 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.
+ * 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 Lesser General Public License
+ * for more details.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License along
- * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
- * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this library; if not, write to the Free Software Foundation,
+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  *
  * Authors:
- *   Florian octo Forster <octo at verplant.org>
+ *   Florian octo Forster <ff at octo.it>
  **/
 
 #ifndef _ISOC99_SOURCE
@@ -38,6 +39,7 @@
 #include <strings.h>
 #include <ctype.h>
 #include <assert.h>
+#include <errno.h>
 
 #include "sn_network.h"
 #include "sn_random.h"
@@ -76,10 +78,240 @@ void sn_network_destroy (sn_network_t *n) /* {{{ */
   free (n);
 } /* }}} void sn_network_destroy */
 
+sn_network_t *sn_network_create_odd_even_mergesort (int inputs_num) /* {{{ */
+{
+  sn_network_t *n;
+
+  assert (inputs_num > 0);
+  if (inputs_num == 1)
+  {
+    return (sn_network_create (inputs_num));
+  }
+  if (inputs_num == 2)
+  {
+    sn_comparator_t c;
+
+    n = sn_network_create (inputs_num);
+
+    memset (&c, 0, sizeof (c));
+    c.min = 0;
+    c.max = 1;
+
+    sn_network_comparator_add (n, &c);
+
+    return (n);
+  }
+  else
+  {
+    sn_network_t *n_left;
+    sn_network_t *n_right;
+    int inputs_left;
+    int inputs_right;
+
+    inputs_left = inputs_num / 2;
+    inputs_right = inputs_num - inputs_left;
+
+    n_left = sn_network_create_odd_even_mergesort (inputs_left);
+    if (n_left == NULL)
+      return (NULL);
+
+    n_right = sn_network_create_odd_even_mergesort (inputs_right);
+    if (n_right == NULL)
+    {
+      sn_network_destroy (n_left);
+      return (NULL);
+    }
+
+    n = sn_network_combine_odd_even_merge (n_left, n_right);
+
+    sn_network_destroy (n_left);
+    sn_network_destroy (n_right);
+
+    if (n != NULL)
+      sn_network_compress (n);
+
+    return (n);
+  }
+} /* }}} sn_network_t *sn_network_create_odd_even_mergesort */
+
+sn_network_t *sn_network_create_bitonic_mergesort (int inputs_num) /* {{{ */
+{
+  sn_network_t *n;
+
+  assert (inputs_num > 0);
+  if (inputs_num == 1)
+  {
+    return (sn_network_create (inputs_num));
+  }
+  if (inputs_num == 2)
+  {
+    sn_comparator_t c;
+
+    n = sn_network_create (inputs_num);
+
+    memset (&c, 0, sizeof (c));
+    c.min = 0;
+    c.max = 1;
+
+    sn_network_comparator_add (n, &c);
+
+    return (n);
+  }
+  else
+  {
+    sn_network_t *n_left;
+    sn_network_t *n_right;
+    int inputs_left;
+    int inputs_right;
+
+    inputs_left = inputs_num / 2;
+    inputs_right = inputs_num - inputs_left;
+
+    n_left = sn_network_create_bitonic_mergesort (inputs_left);
+    if (n_left == NULL)
+      return (NULL);
+
+    if (inputs_left != inputs_right)
+      n_right = sn_network_create_bitonic_mergesort (inputs_right);
+    else
+      n_right = n_left;
+    if (n_right == NULL)
+    {
+      sn_network_destroy (n_left);
+      return (NULL);
+    }
+
+    n = sn_network_combine_bitonic_merge (n_left, n_right);
+
+    if (n_left != n_right)
+      sn_network_destroy (n_right);
+    sn_network_destroy (n_left);
+
+    if (n != NULL)
+      sn_network_compress (n);
+
+    return (n);
+  }
+} /* }}} sn_network_t *sn_network_create_bitonic_mergesort */
+
+static int sn_network_create_pairwise_internal (sn_network_t *n, /* {{{ */
+    int *inputs, int inputs_num)
+{
+  int i;
+  int inputs_copy[inputs_num];
+  int m;
+
+  for (i = 1; i < inputs_num; i += 2)
+  {
+    sn_comparator_t *c = sn_comparator_create (inputs[i-1], inputs[i]);
+    sn_network_comparator_add (n, c);
+    sn_comparator_destroy (c);
+  }
+
+  if (inputs_num <= 2)
+    return (0);
+
+  /* Sort "pairs" recursively. Like with odd-even mergesort, odd and even lines
+   * are handled recursively and later reunited. */
+  for (i = 0; i < inputs_num; i += 2)
+    inputs_copy[(int) (i / 2)] = inputs[i];
+  /* Recursive call #1 with first set of lines */
+  sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs_copy,
+      (int) ((inputs_num + 1) / 2));
+
+  for (i = 1; i < inputs_num; i += 2)
+    inputs_copy[(int) (i / 2)] = inputs[i];
+  /* Recursive call #2 with second set of lines */
+  sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs_copy,
+      (int) (inputs_num / 2));
+
+  /* m is the "amplitude" of the sorted pairs. This is a bit tricky to read due
+   * to different indices being used in the paper, unfortunately. */
+  m = (inputs_num + 1) / 2;
+  while (m > 1)
+  {
+    int len;
+
+    /* len = ((int) ((m + 1) / 2)) * 2 - 1; */
+    if ((m % 2) == 0)
+      len = m - 1;
+    else
+      len = m;
+
+    for (i = 1; (i + len) < inputs_num; i += 2)
+    {
+      int left = i;
+      int right = i + len;
+      sn_comparator_t *c;
+
+      assert (left < right);
+      c = sn_comparator_create (inputs[left], inputs[right]);
+      sn_network_comparator_add (n, c);
+      sn_comparator_destroy (c);
+    }
+
+    m = (m + 1) / 2;
+  } /* while (m > 1) */
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_create_pairwise_internal */
+
+sn_network_t *sn_network_create_pairwise (int inputs_num) /* {{{ */
+{
+  sn_network_t *n = sn_network_create (inputs_num);
+  int inputs[inputs_num];
+  int i;
+
+  if (n == NULL)
+    return (NULL);
+
+  for (i = 0; i < inputs_num; i++)
+    inputs[i] = i;
+  
+  sn_network_create_pairwise_internal (n, inputs, inputs_num);
+  sn_network_compress (n);
+
+  return (n);
+} /* }}} sn_network_t *sn_network_create_pairwise */
+
+int sn_network_network_add (sn_network_t *n, sn_network_t *other) /* {{{ */
+{
+  int stages_num;
+  sn_stage_t **tmp;
+  int i;
+
+  if ((n == NULL) || (other == NULL))
+    return (EINVAL);
+
+  stages_num = n->stages_num + other->stages_num;
+  if (stages_num <= n->stages_num)
+    return (EINVAL);
+
+  tmp = realloc (n->stages, sizeof (*n->stages) * stages_num);
+  if (tmp == NULL)
+    return (ENOMEM);
+  n->stages = tmp;
+
+  memcpy (n->stages + n->stages_num, other->stages,
+      sizeof (*other->stages) * other->stages_num);
+  for (i = n->stages_num; i < stages_num; i++)
+    SN_STAGE_DEPTH(n->stages[i]) = i;
+
+  n->stages_num = stages_num;
+
+  free (other->stages);
+  free (other);
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_network_add */
+
 int sn_network_stage_add (sn_network_t *n, sn_stage_t *s) /* {{{ */
 {
   sn_stage_t **temp;
 
+  if ((n == NULL) || (s == NULL))
+    return (EINVAL);
+
   temp = (sn_stage_t **) realloc (n->stages, (n->stages_num + 1)
       * sizeof (sn_stage_t *));
   if (temp == NULL)
@@ -98,7 +330,8 @@ int sn_network_stage_remove (sn_network_t *n, int s_num) /* {{{ */
   int nmemb = n->stages_num - (s_num + 1);
   sn_stage_t **temp;
 
-  assert (s_num < n->stages_num);
+  if ((n == NULL) || (s_num >= n->stages_num))
+    return (EINVAL);
 
   sn_stage_destroy (n->stages[s_num]);
   n->stages[s_num] = NULL;
@@ -106,7 +339,7 @@ int sn_network_stage_remove (sn_network_t *n, int s_num) /* {{{ */
   if (nmemb > 0)
   {
     memmove (n->stages + s_num, n->stages + (s_num + 1),
-       nmemb * sizeof (sn_stage_t *));
+        nmemb * sizeof (sn_stage_t *));
     n->stages[n->stages_num - 1] = NULL;
   }
   n->stages_num--;
@@ -120,7 +353,7 @@ int sn_network_stage_remove (sn_network_t *n, int s_num) /* {{{ */
   else
   {
     temp = (sn_stage_t **) realloc (n->stages,
-       n->stages_num * sizeof (sn_stage_t *));
+        n->stages_num * sizeof (sn_stage_t *));
     if (temp == NULL)
       return (-1);
     n->stages = temp;
@@ -161,20 +394,69 @@ sn_network_t *sn_network_clone (const sn_network_t *n) /* {{{ */
   return (n_copy);
 } /* }}} sn_network_t *sn_network_clone */
 
-int sn_network_show (sn_network_t *n) /* {{{ */
+int sn_network_comparator_add (sn_network_t *n, /* {{{ */
+    const sn_comparator_t *c)
+{
+  sn_stage_t *s;
+
+  if ((n == NULL) || (c == NULL))
+    return (EINVAL);
+
+  if (n->stages_num > 0)
+  {
+    s = n->stages[n->stages_num - 1];
+    
+    if (sn_stage_comparator_check_conflict (s, c) == 0)
+    {
+      sn_stage_comparator_add (s, c);
+      return (0);
+    }
+  }
+
+  s = sn_stage_create (n->stages_num);
+  sn_stage_comparator_add (s, c);
+  sn_network_stage_add (n, s);
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_comparator_add */
+
+int sn_network_get_comparator_num (const sn_network_t *n) /* {{{ */
+{
+  int num;
+  int i;
+
+  if (n == NULL)
+    return (-1);
+
+  num = 0;
+  for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
+    num += n->stages[i]->comparators_num;
+
+  return (num);
+} /* }}} int sn_network_get_comparator_num */
+
+int sn_network_show_fh (sn_network_t *n, FILE *fh) /* {{{ */
 {
   int i;
 
   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
-    sn_stage_show (n->stages[i]);
+    sn_stage_show_fh (n->stages[i], fh);
 
   return (0);
+} /* }}} int sn_network_show_fh */
+
+int sn_network_show (sn_network_t *n) /* {{{ */
+{
+  return (sn_network_show_fh (n, stdout));
 } /* }}} int sn_network_show */
 
 int sn_network_invert (sn_network_t *n) /* {{{ */
 {
   int i;
 
+  if (n == NULL)
+    return (EINVAL);
+
   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
     sn_stage_invert (n->stages[i]);
 
@@ -185,6 +467,12 @@ int sn_network_shift (sn_network_t *n, int sw) /* {{{ */
 {
   int i;
 
+  if ((n == NULL) || (sw < 0))
+    return (EINVAL);
+
+  if (sw == 0)
+    return (0);
+
   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
     sn_stage_shift (n->stages[i], sw, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n));
 
@@ -200,9 +488,9 @@ int sn_network_compress (sn_network_t *n) /* {{{ */
   for (i = 1; i < n->stages_num; i++)
   {
     sn_stage_t *s;
-    
+
     s = n->stages[i];
-    
+
     for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (s); j++)
     {
       sn_comparator_t *c = SN_STAGE_COMP_GET (s, j);
@@ -210,26 +498,26 @@ int sn_network_compress (sn_network_t *n) /* {{{ */
 
       for (k = i - 1; k >= 0; k--)
       {
-       int conflict;
-
-       conflict = sn_stage_comparator_check_conflict (n->stages[k], c);
-       if (conflict == 0)
-       {
-         move_to = k;
-         continue;
-       }
-
-       if (conflict == 2)
-         move_to = -1;
-       break;
+        int conflict;
+
+        conflict = sn_stage_comparator_check_conflict (n->stages[k], c);
+        if (conflict == 0)
+        {
+          move_to = k;
+          continue;
+        }
+
+        if (conflict == 2)
+          move_to = -1;
+        break;
       }
 
       if (move_to < i)
       {
-       if (move_to >= 0)
-         sn_stage_comparator_add (n->stages[move_to], c);
-       sn_stage_comparator_remove (s, j);
-       j--;
+        if (move_to >= 0)
+          sn_stage_comparator_add (n->stages[move_to], c);
+        sn_stage_comparator_remove (s, j);
+        j--;
       }
     }
   }
@@ -245,7 +533,7 @@ int sn_network_normalize (sn_network_t *n) /* {{{ */
 {
   int i;
 
-  for (i = n->stages_num - 1; i >= 0; i--)
+  for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
   {
     sn_stage_t *s;
     int j;
@@ -265,10 +553,13 @@ int sn_network_normalize (sn_network_t *n) /* {{{ */
 
       if (min > max)
       {
-       int k;
+        int k;
 
-       for (k = i; k >= 0; k--)
-         sn_stage_swap (n->stages[k], min, max);
+        for (k = i; k < n->stages_num; k++) 
+          sn_stage_swap (n->stages[k], min, max);
+
+        i = -1;
+        break; /* for (j) */
       }
     } /* for (j = 0 .. #comparators) */
   } /* for (i = n->stages_num - 1 .. 0) */
@@ -276,6 +567,37 @@ int sn_network_normalize (sn_network_t *n) /* {{{ */
   return (0);
 } /* }}} int sn_network_normalize */
 
+int sn_network_unify (sn_network_t *n) /* {{{ */
+{
+  int i;
+
+  if (n == NULL)
+    return (EINVAL);
+
+  sn_network_normalize (n);
+  sn_network_compress (n);
+
+  for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
+    sn_stage_unify (n->stages[i]);
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_unify */
+
+int sn_network_remove_input (sn_network_t *n, int input) /* {{{ */
+{
+  int i;
+
+  if ((n == NULL) || (input < 0) || (input >= n->inputs_num))
+    return (EINVAL);
+
+  for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
+    sn_stage_remove_input (n->stages[i], input);
+
+  n->inputs_num--;
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_remove_input */
+
 int sn_network_cut_at (sn_network_t *n, int input, /* {{{ */
     enum sn_network_cut_dir_e dir)
 {
@@ -295,7 +617,7 @@ int sn_network_cut_at (sn_network_t *n, int input, /* {{{ */
       int j;
 
       for (j = 0; j < i; j++)
-       sn_stage_swap (n->stages[j], position, new_position);
+        sn_stage_swap (n->stages[j], position, new_position);
     }
 
     position = new_position;
@@ -304,13 +626,36 @@ int sn_network_cut_at (sn_network_t *n, int input, /* {{{ */
   assert (((dir == DIR_MIN) && (position == 0))
       || ((dir == DIR_MAX) && (position == (n->inputs_num - 1))));
 
+  sn_network_remove_input (n, position);
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_cut_at */
+
+int sn_network_cut (sn_network_t *n, int *mask) /* {{{ */
+{
+  int inputs_num;
+  int i;
+
   for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
-    sn_stage_remove_input (n->stages[i], position);
+  {
+    sn_stage_t *s = n->stages[i];
 
-  n->inputs_num--;
+    sn_stage_cut (s, mask, n->stages);
+  }
+
+  /* Use a copy of this member since it will be updated by
+   * sn_network_remove_input(). */
+  inputs_num = n->inputs_num;
+  for (i = 0; i < inputs_num; i++)
+  {
+    if (mask[i] < 0)
+      sn_network_remove_input (n, 0);
+    else if (mask[i] > 0)
+      sn_network_remove_input (n, n->inputs_num - 1);
+  }
 
   return (0);
-} /* }}} int sn_network_cut_at */
+} /* }}} int sn_network_cut */
 
 /* sn_network_concatenate
  *
@@ -340,20 +685,20 @@ static sn_network_t *sn_network_concatenate (sn_network_t *n0, /* {{{ */
     if (i < n0->stages_num)
       for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (n0->stages[i]); j++)
       {
-       sn_comparator_t *c = SN_STAGE_COMP_GET (n0->stages[i], j);
-       sn_stage_comparator_add (s, c);
+        sn_comparator_t *c = SN_STAGE_COMP_GET (n0->stages[i], j);
+        sn_stage_comparator_add (s, c);
       }
 
     if (i < n1->stages_num)
       for (j = 0; j < SN_STAGE_COMP_NUM (n1->stages[i]); j++)
       {
-       sn_comparator_t *c_orig = SN_STAGE_COMP_GET (n1->stages[i], j);
-       sn_comparator_t  c_copy;
+        sn_comparator_t *c_orig = SN_STAGE_COMP_GET (n1->stages[i], j);
+        sn_comparator_t  c_copy;
 
-       SN_COMP_MIN(&c_copy) = SN_COMP_MIN(c_orig) + n0->inputs_num;
-       SN_COMP_MAX(&c_copy) = SN_COMP_MAX(c_orig) + n0->inputs_num;
+        SN_COMP_MIN(&c_copy) = SN_COMP_MIN(c_orig) + n0->inputs_num;
+        SN_COMP_MAX(&c_copy) = SN_COMP_MAX(c_orig) + n0->inputs_num;
 
-       sn_stage_comparator_add (s, &c_copy);
+        sn_stage_comparator_add (s, &c_copy);
       }
 
     sn_network_stage_add (n, s);
@@ -362,225 +707,210 @@ static sn_network_t *sn_network_concatenate (sn_network_t *n0, /* {{{ */
   return (n);
 } /* }}} sn_network_t *sn_network_concatenate */
 
-static int sn_network_add_bitonic_merger_recursive (sn_network_t *n, /* {{{ */
-    int low, int num)
+static int sn_network_add_bitonic_merger (sn_network_t *n, /* {{{ */
+    int *indizes, int indizes_num)
 {
-  sn_stage_t *s;
-  int m;
   int i;
 
-  if (num == 1)
+  if (indizes_num <= 1)
     return (0);
 
-  s = sn_stage_create (n->stages_num);
-  if (s == NULL)
-    return (-1);
+  if (indizes_num > 2)
+  {
+    int even_indizes[indizes_num];
+    int even_indizes_num;
+    int odd_indizes[indizes_num];
+    int odd_indizes_num;
+
+    even_indizes_num = (indizes_num + 1) / 2;
+    odd_indizes_num = indizes_num / 2;
 
-  m = num / 2;
+    for (i = 0; i < even_indizes_num; i++)
+      even_indizes[i] = indizes[2 * i];
+    for (i = 0; i < odd_indizes_num; i++)
+      odd_indizes[i] = indizes[(2 * i) + 1];
 
-  for (i = low; i < (low + m); i++)
+    sn_network_add_bitonic_merger (n, even_indizes, even_indizes_num);
+    sn_network_add_bitonic_merger (n, odd_indizes, odd_indizes_num);
+  }
+
+  for (i = 1; i < indizes_num; i += 2)
   {
     sn_comparator_t c;
 
-    c.min = i;
-    c.max = i + m;
+    memset (&c, 0, sizeof (c));
+    c.min = indizes[i - 1];
+    c.max = indizes[i];
 
-    sn_stage_comparator_add (s, &c);
+    sn_network_comparator_add (n, &c);
   }
 
-  sn_network_stage_add (n, s);
-
-  sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, low, m);
-  sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, low + m, m);
-
   return (0);
-} /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger_recursive */
+} /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger */
 
-static int sn_network_add_bitonic_merger (sn_network_t *n) /* {{{ */
+static int sn_network_add_odd_even_merger (sn_network_t *n, /* {{{ */
+    int *indizes_left, int indizes_left_num,
+    int *indizes_right, int indizes_right_num)
 {
-#if 0
+  int tmp_left[indizes_left_num];
+  int tmp_left_num;
+  int tmp_right[indizes_left_num];
+  int tmp_right_num;
+  int max_index;
   sn_stage_t *s;
-  int m;
   int i;
 
-  s = sn_stage_create (n->stages_num);
-  if (s == NULL)
-    return (-1);
-
-  m = n->inputs_num / 2;
-
-  for (i = 0; i < m; i++)
+  if ((indizes_left_num == 0) || (indizes_right_num == 0))
   {
-    sn_comparator_t c;
-
-    c.min = i;
-    c.max = n->inputs_num - (i + 1);
-
-    sn_stage_comparator_add (s, &c);
+    return (0);
   }
-
-  sn_network_stage_add (n, s);
-
-  sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, 0, m);
-  sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, m, m);
-#else
-  sn_network_add_bitonic_merger_recursive (n, 0, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n));
-#endif
-
-  return (0);
-} /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger */
-
-static int sn_network_add_odd_even_merger_recursive (sn_network_t *n, /* {{{ */
-    int *indizes, int indizes_num)
-{
-  if (indizes_num > 2)
+  else if ((indizes_left_num == 1) && (indizes_right_num == 1))
   {
     sn_comparator_t c;
     sn_stage_t *s;
-    int indizes_half_num;
-    int *indizes_half;
-    int status;
-    int i;
 
-    indizes_half_num = indizes_num / 2;
-    indizes_half = (int *) malloc (indizes_num * sizeof (int));
-    if (indizes_half == NULL)
+    c.min = *indizes_left;
+    c.max = *indizes_right;
+
+    s = sn_stage_create (n->stages_num);
+    if (s == NULL)
       return (-1);
 
-    for (i = 0; i < indizes_half_num; i++)
-    {
-      indizes_half[i] = indizes[2 * i];
-      indizes_half[indizes_half_num + i] = indizes[(2 * i) + 1];
-    }
+    sn_stage_comparator_add (s, &c);
+    sn_network_stage_add (n, s);
 
-    status = sn_network_add_odd_even_merger_recursive (n,
-       indizes_half, indizes_half_num);
-    if (status != 0)
-    {
-      free (indizes_half);
-      return (status);
-    }
+    return (0);
+  }
 
-    status = sn_network_add_odd_even_merger_recursive (n,
-       indizes_half + indizes_half_num, indizes_half_num);
-    if (status != 0)
-    {
-      free (indizes_half);
-      return (status);
-    }
+  /* Merge odd sequences */
+  tmp_left_num = (indizes_left_num + 1) / 2;
+  for (i = 0; i < tmp_left_num; i++)
+    tmp_left[i] = indizes_left[2 * i];
 
-    free (indizes_half);
+  tmp_right_num = (indizes_right_num + 1) / 2;
+  for (i = 0; i < tmp_right_num; i++)
+    tmp_right[i] = indizes_right[2 * i];
 
-    s = sn_stage_create (n->stages_num);
-    if (s == NULL)
-      return (-1);
+  sn_network_add_odd_even_merger (n,
+      tmp_left, tmp_left_num,
+      tmp_right, tmp_right_num);
 
-    for (i = 1; i < (indizes_num - 2); i += 2)
-    {
-      c.min = indizes[i];
-      c.max = indizes[i + 1];
+  /* Merge even sequences */
+  tmp_left_num = indizes_left_num / 2;
+  for (i = 0; i < tmp_left_num; i++)
+    tmp_left[i] = indizes_left[(2 * i) + 1];
 
-      sn_stage_comparator_add (s, &c);
-    }
+  tmp_right_num = indizes_right_num / 2;
+  for (i = 0; i < tmp_right_num; i++)
+    tmp_right[i] = indizes_right[(2 * i) + 1];
 
-    sn_network_stage_add (n, s);
-  }
+  sn_network_add_odd_even_merger (n,
+      tmp_left, tmp_left_num,
+      tmp_right, tmp_right_num);
+
+  /* Apply ``comparison-interchange'' operations. */
+  s = sn_stage_create (n->stages_num);
+
+  max_index = indizes_left_num + indizes_right_num;
+  if ((max_index % 2) == 0)
+    max_index -= 3;
   else
+    max_index -= 2;
+
+  for (i = 1; i <= max_index; i += 2)
   {
     sn_comparator_t c;
-    sn_stage_t *s;
-
-    assert (indizes_num == 2);
 
-    c.min = indizes[0];
-    c.max = indizes[1];
+    if (i < indizes_left_num)
+      c.min = indizes_left[i];
+    else
+      c.min = indizes_right[i - indizes_left_num];
 
-    s = sn_stage_create (n->stages_num);
-    if (s == NULL)
-      return (-1);
+    if ((i + 1) < indizes_left_num)
+      c.max = indizes_left[i + 1];
+    else
+      c.max = indizes_right[i + 1 - indizes_left_num];
 
     sn_stage_comparator_add (s, &c);
-    sn_network_stage_add (n, s);
   }
 
+  sn_network_stage_add (n, s);
+
   return (0);
-} /* }}} int sn_network_add_odd_even_merger_recursive */
+} /* }}} int sn_network_add_odd_even_merger */
 
-static int sn_network_add_odd_even_merger (sn_network_t *n) /* {{{ */
+sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_merge (sn_network_t *n0, /* {{{ */
+    sn_network_t *n1)
 {
-  int *indizes;
-  int indizes_num;
-  int status;
+  sn_network_t *n0_clone;
+  sn_network_t *n;
+  int indizes_num = SN_NETWORK_INPUT_NUM (n0) + SN_NETWORK_INPUT_NUM (n1);
+  int indizes[indizes_num];
   int i;
 
-  indizes_num = n->inputs_num;
-  indizes = (int *) malloc (indizes_num * sizeof (int));
-  if (indizes == NULL)
-    return (-1);
+  /* We need to invert n0, because the sequence must be
+   * z_1 >= z_2 >= ... >= z_k <= z_{k+1} <= ... <= z_p
+   * and NOT the other way around! Otherwise the comparators added in
+   * sn_network_add_bitonic_merger() from comparing (z_0,z_1), (z_2,z_3), ...
+   * to comparing ...,  (z_{n-4},z_{n-3}), (z_{n-2},z_{n-1}), i.e. bound to the
+   * end of the list, possibly leaving z_0 uncompared. */
+  n0_clone = sn_network_clone (n0);
+  if (n0_clone == NULL)
+    return (NULL);
+  sn_network_invert (n0_clone);
+
+  n = sn_network_concatenate (n0_clone, n1);
+  if (n == NULL)
+    return (NULL);
+  sn_network_destroy (n0_clone);
 
   for (i = 0; i < indizes_num; i++)
     indizes[i] = i;
 
-  status = sn_network_add_odd_even_merger_recursive (n,
-      indizes, indizes_num);
-  
-  free (indizes);
-  return (status);
-} /* }}} int sn_network_add_bitonic_merger */
+  sn_network_add_bitonic_merger (n, indizes, indizes_num);
 
-static sn_network_t *sn_network_combine_bitonic (sn_network_t *n0, /* {{{ */
+  return (n);
+} /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_bitonic_merge */
+
+sn_network_t *sn_network_combine_odd_even_merge (sn_network_t *n0, /* {{{ */
     sn_network_t *n1)
 {
   sn_network_t *n;
-  sn_network_t *n1_clone;
-  int shift;
-
-  n1_clone = sn_network_clone (n1);
-  if (n1_clone == NULL)
-    return (NULL);
+  int indizes_left[n0->inputs_num];
+  int indizes_left_num;
+  int indizes_right[n1->inputs_num];
+  int indizes_right_num;
+  int status;
+  int i;
 
-  sn_network_invert (n1_clone);
+  indizes_left_num = n0->inputs_num;
+  indizes_right_num = n1->inputs_num;
+  for (i = 0; i < indizes_left_num; i++)
+    indizes_left[i] = i;
+  for (i = 0; i < indizes_right_num; i++)
+    indizes_right[i] = indizes_left_num + i;
 
-  n = sn_network_concatenate (n0, n1_clone);
+  n = sn_network_concatenate (n0, n1);
   if (n == NULL)
     return (NULL);
 
-  sn_network_destroy (n1_clone);
-
-  shift = sn_bounded_random (0, SN_NETWORK_INPUT_NUM (n) - 1);
-  if (shift > 0)
+  status = sn_network_add_odd_even_merger (n,
+      indizes_left, indizes_left_num,
+      indizes_right, indizes_right_num);
+  if (status != 0)
   {
-    DPRINTF ("sn_network_combine_bitonic: Shifting by %i.\n", shift);
-    sn_network_shift (n, shift);
+    sn_network_destroy (n);
+    return (NULL);
   }
 
-  sn_network_add_bitonic_merger (n);
-
+  sn_network_compress (n);
   return (n);
-} /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_bitonic */
+} /* }}} sn_network_t *sn_network_combine_odd_even_merge */
 
 sn_network_t *sn_network_combine (sn_network_t *n0, /* {{{ */
     sn_network_t *n1)
 {
-  sn_network_t *n;
-
-  if (sn_bounded_random (0, 2) < 2)
-  {
-    DPRINTF ("sn_network_combine: Using the bitonic merger.\n");
-    n = sn_network_combine_bitonic (n0, n1);
-  }
-  else
-  {
-    DPRINTF ("sn_network_combine: Using the odd-even merger.\n");
-    n = sn_network_concatenate (n0, n1);
-    if (n == NULL)
-      return (NULL);
-    sn_network_add_odd_even_merger (n);
-  }
-
-  sn_network_compress (n);
-
-  return (n);
+  return (sn_network_combine_odd_even_merge (n0, n1));
 } /* }}} sn_network_t *sn_network_combine */
 
 int sn_network_sort (sn_network_t *n, int *values) /* {{{ */
@@ -623,7 +953,7 @@ int sn_network_brute_force_check (sn_network_t *n) /* {{{ */
     for (i = 1; i < n->inputs_num; i++)
     {
       if (previous > values[i])
-       return (1);
+        return (1);
       previous = values[i];
     }
 
@@ -633,14 +963,14 @@ int sn_network_brute_force_check (sn_network_t *n) /* {{{ */
     {
       if (test_pattern[i] == 0)
       {
-       test_pattern[i] = 1;
-       overflow = 0;
-       break;
+        test_pattern[i] = 1;
+        overflow = 0;
+        break;
       }
       else
       {
-       test_pattern[i] = 0;
-       overflow = 1;
+        test_pattern[i] = 0;
+        overflow = 1;
       }
     }
 
@@ -667,7 +997,7 @@ sn_network_t *sn_network_read (FILE *fh) /* {{{ */
     int   buffer_len = strlen (buffer);
 
     while ((buffer_len > 0) && ((buffer[buffer_len - 1] == '\n')
-         || (buffer[buffer_len - 1] == '\r')))
+          || (buffer[buffer_len - 1] == '\r')))
     {
       buffer_len--;
       buffer[buffer_len] = '\0';
@@ -775,7 +1105,7 @@ int sn_network_serialize (sn_network_t *n, char **ret_buffer, /* {{{ */
 
 #define SNPRINTF_OR_FAIL(...) \
   status = snprintf (buffer, buffer_size, __VA_ARGS__); \
-  if ((status < 1) || (status >= buffer_size)) \
+  if ((status < 1) || (((size_t) status) >= buffer_size)) \
     return (-1); \
   buffer += status; \
   buffer_size -= status;
@@ -874,4 +1204,52 @@ sn_network_t *sn_network_unserialize (char *buffer, /* {{{ */
   return (n);
 } /* }}} sn_network_t *sn_network_unserialize */
 
+int sn_network_compare (const sn_network_t *n0, const sn_network_t *n1) /* {{{ */
+{
+  int status;
+  int i;
+
+  if (n0 == n1)
+    return (0);
+  else if (n0 == NULL)
+    return (-1);
+  else if (n1 == NULL)
+    return (1);
+
+  if (n0->inputs_num < n1->inputs_num)
+    return (-1);
+  else if (n0->inputs_num > n1->inputs_num)
+    return (1);
+
+  if (n0->stages_num < n1->stages_num)
+    return (-1);
+  else if (n0->stages_num > n1->stages_num)
+    return (1);
+
+  for (i = 0; i < n0->stages_num; i++)
+  {
+    status = sn_stage_compare (n0->stages[i], n1->stages[i]);
+    if (status != 0)
+      return (status);
+  }
+
+  return (0);
+} /* }}} int sn_network_compare */
+
+uint64_t sn_network_get_hashval (const sn_network_t *n) /* {{{ */
+{
+  uint64_t hash;
+  int i;
+
+  if (n == NULL)
+    return (0);
+
+  hash = (uint64_t) n->inputs_num;
+
+  for (i = 0; i < n->stages_num; i++)
+    hash = (hash * 104207) + sn_stage_get_hashval (n->stages[i]);
+
+  return (hash);
+} /* }}} uint64_t sn_network_get_hashval */
+
 /* vim: set sw=2 sts=2 et fdm=marker : */