xref: /petsc/src/sys/utils/sortso.c (revision 606c028001d6169ccbb8dc4a5aa61aa3bda31a09)
1676f2a66SJacob Faibussowitsch #include <petscsys.h>                /*I  "petscsys.h"  I*/
2676f2a66SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/petscimpl.h>
3676f2a66SJacob Faibussowitsch 
49fbee547SJacob Faibussowitsch static inline int Compare_PetscMPIInt_Private(const void *left, const void *right, PETSC_UNUSED void *ctx)
5676f2a66SJacob Faibussowitsch {
6676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscMPIInt l = *(PetscMPIInt *) left, r = *(PetscMPIInt *) right;
7676f2a66SJacob Faibussowitsch   return (l < r) ? -1 : (l > r);
8676f2a66SJacob Faibussowitsch }
9676f2a66SJacob Faibussowitsch 
109fbee547SJacob Faibussowitsch static inline int Compare_PetscInt_Private(const void *left, const void *right, PETSC_UNUSED void *ctx)
11676f2a66SJacob Faibussowitsch {
12676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt l = *(PetscInt *) left, r = *(PetscInt *) right;
13676f2a66SJacob Faibussowitsch   return (l < r) ? -1 : (l > r);
14676f2a66SJacob Faibussowitsch }
15676f2a66SJacob Faibussowitsch 
169fbee547SJacob Faibussowitsch static inline int Compare_PetscReal_Private(const void *left, const void *right, PETSC_UNUSED void *ctx)
17676f2a66SJacob Faibussowitsch {
18676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscReal l = *(PetscReal *) left, r = *(PetscReal *) right;
19676f2a66SJacob Faibussowitsch   return (l < r) ? -1 : (l > r);
20676f2a66SJacob Faibussowitsch }
21676f2a66SJacob Faibussowitsch 
22676f2a66SJacob Faibussowitsch #define MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL 8
23676f2a66SJacob Faibussowitsch static PetscInt MIN_GALLOP_GLOBAL = MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL;
244d3610e3SJacob Faibussowitsch typedef int (*CompFunc)(const void *, const void *, void *);
25676f2a66SJacob Faibussowitsch 
26676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Mostly to force clang uses the builtins, but can't hurt to have gcc compilers also do the same */
27676f2a66SJacob Faibussowitsch #if !defined (PETSC_USE_DEBUG) && defined(__GNUC__)
289fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void COPYSWAPPY(char *a, char *b, char *t, size_t size)
29676f2a66SJacob Faibussowitsch {
30676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(t, b, size);
31676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(b, a, size);
32676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(a, t, size);
33676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
34676f2a66SJacob Faibussowitsch }
35676f2a66SJacob Faibussowitsch 
369fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void COPYSWAPPY2(char *al, char *ar, size_t asize, char *bl, char *br, size_t bsize, char *t)
37676f2a66SJacob Faibussowitsch {
386e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(t, ar, asize);
396e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(ar, al, asize);
406e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(al, t, asize);
416e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(t, br, bsize);
426e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(br, bl, bsize);
436e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(bl, t, bsize);
44676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
45676f2a66SJacob Faibussowitsch }
46676f2a66SJacob Faibussowitsch 
479fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memcpy(char *dest, const char *src, size_t size)
48676f2a66SJacob Faibussowitsch {
49676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(dest, src, size);
50676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
51676f2a66SJacob Faibussowitsch }
52676f2a66SJacob Faibussowitsch 
539fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memcpy2(char *adest, const char *asrc, size_t asize, char *bdest, const char *bsrc, size_t bsize)
54676f2a66SJacob Faibussowitsch {
55676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(adest, asrc, asize);
566e260675SJacob Faibussowitsch   __builtin_memcpy(bdest, bsrc, bsize);
57676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
58676f2a66SJacob Faibussowitsch }
59676f2a66SJacob Faibussowitsch 
609fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memmove(char *dest, const char *src, size_t size)
61676f2a66SJacob Faibussowitsch {
62676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(dest, src, size);
63676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
64676f2a66SJacob Faibussowitsch }
65676f2a66SJacob Faibussowitsch 
669fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memmove2(char *adest, const char *asrc, size_t asize, char *bdest, const char *bsrc, size_t bsize)
67676f2a66SJacob Faibussowitsch {
68676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(adest, asrc, asize);
69676f2a66SJacob Faibussowitsch   __builtin_memmove(bdest, bsrc, bsize);
70676f2a66SJacob Faibussowitsch   return;
71676f2a66SJacob Faibussowitsch }
72676f2a66SJacob Faibussowitsch # else
739fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void COPYSWAPPY(char *a, char *b, char *t, size_t size)
74676f2a66SJacob Faibussowitsch {
75676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
76676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
77676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(t, b, size);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
78676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(b, a, size);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
79676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(a, t, size);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
80676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
81676f2a66SJacob Faibussowitsch }
82676f2a66SJacob Faibussowitsch 
839fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void COPYSWAPPY2(char *al, char *ar, size_t asize, char *bl, char *br, size_t bsize, char *t)
84676f2a66SJacob Faibussowitsch {
85676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
86676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
876e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(t, ar, asize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
886e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(ar, al, asize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
896e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(al, t, asize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
906e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(t, br, bsize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
916e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(br, bl, bsize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
926e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(bl, t, bsize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
93676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
94676f2a66SJacob Faibussowitsch }
95676f2a66SJacob Faibussowitsch 
969fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memcpy(char *dest, const char *src, size_t size)
97676f2a66SJacob Faibussowitsch {
98676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
99676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
100676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(dest, src, size);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
101676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
102676f2a66SJacob Faibussowitsch }
103676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1049fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memcpy2(char *adest, const char *asrc, size_t asize, char *bdest, const char *bsrc, size_t bsize)
105676f2a66SJacob Faibussowitsch {
106676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
107676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
108676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(adest, asrc, asize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
1096e260675SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemcpy(bdest, bsrc, bsize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
110676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
111676f2a66SJacob Faibussowitsch }
112676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1139fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memmove(char *dest, const char *src, size_t size)
114676f2a66SJacob Faibussowitsch {
115676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
116676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
117676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(dest, src, size);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
118676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
119676f2a66SJacob Faibussowitsch }
120676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1219fbee547SJacob Faibussowitsch static inline void Petsc_memmove2(char *adest, const char *asrc, size_t asize, char *bdest, const char *bsrc, size_t bsize)
122676f2a66SJacob Faibussowitsch {
123676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
124676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
125676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(adest, asrc, asize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
126676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMemmove(bdest, bsrc, bsize);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr);
127676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
128676f2a66SJacob Faibussowitsch }
129676f2a66SJacob Faibussowitsch #endif
130676f2a66SJacob Faibussowitsch 
131676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Start left look right. Looking for e.g. B[0] in A or mergelo. l inclusive, r inclusive. Returns first m such that arr[m] >
132676f2a66SJacob Faibussowitsch  x. Output also inclusive.
133676f2a66SJacob Faibussowitsch 
134676f2a66SJacob Faibussowitsch  NOTE: Both gallopsearch functions CANNOT distinguish between inserting AFTER the entire array vs inserting at entry n!! For example for an array:
135676f2a66SJacob Faibussowitsch 
136676f2a66SJacob Faibussowitsch    {0,1,2,3,4,5}
137676f2a66SJacob Faibussowitsch 
138676f2a66SJacob Faibussowitsch    when looking to insert "5" this routine will return *m = 6, but when looking to insert "6" it will ALSO return *m = 6.
139676f2a66SJacob Faibussowitsch   */
1409fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscGallopSearchLeft_Private(const char *arr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt l, PetscInt r, const char *x, PetscInt *m)
141676f2a66SJacob Faibussowitsch {
142676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt last = l, k = 1, mid, cur = l+1;
143676f2a66SJacob Faibussowitsch 
144676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
145676f2a66SJacob Faibussowitsch   *m = l;
1466bdcaf15SBarry Smith   PetscAssert(r >= l,PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"r %" PetscInt_FMT " < l %" PetscInt_FMT " in PetscGallopSearchLeft",r,l);
1474d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)(x, arr+r*size, ctx) >= 0) {*m = r; PetscFunctionReturn(0);}
1484d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)(x, (arr)+l*size, ctx) < 0 || PetscUnlikely(!(r-l))) PetscFunctionReturn(0);
149676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (PETSC_TRUE) {
150676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (PetscUnlikely(cur > r)) {cur = r; break;}
1514d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(x, (arr)+cur*size, ctx) < 0) break;
152676f2a66SJacob Faibussowitsch     last = cur;
153676f2a66SJacob Faibussowitsch     cur += (k <<= 1) + 1;
154676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++k;
155676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
156676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* standard binary search but take last 0 mid 0 cur 1 into account*/
157676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (cur > last + 1) {
158676f2a66SJacob Faibussowitsch     mid = last + ((cur - last) >> 1);
1594d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(x, (arr)+mid*size, ctx) < 0) {
160676f2a66SJacob Faibussowitsch       cur = mid;
161676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
162676f2a66SJacob Faibussowitsch       last = mid;
163676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
164676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
165676f2a66SJacob Faibussowitsch   *m = cur;
166676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
167676f2a66SJacob Faibussowitsch }
168676f2a66SJacob Faibussowitsch 
169676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Start right look left. Looking for e.g. A[-1] in B or mergehi. l inclusive, r inclusive. Returns last m such that arr[m]
170676f2a66SJacob Faibussowitsch  < x. Output also inclusive */
1719fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscGallopSearchRight_Private(const char *arr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt l, PetscInt r, const char *x, PetscInt *m)
172676f2a66SJacob Faibussowitsch {
173676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt last = r, k = 1, mid, cur = r-1;
174676f2a66SJacob Faibussowitsch 
175676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
176676f2a66SJacob Faibussowitsch   *m = r;
1776bdcaf15SBarry Smith   PetscAssert(r >= l,PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"r %" PetscInt_FMT " < l %" PetscInt_FMT " in PetscGallopSearchRight",r,l);
1784d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)(x, arr+l*size, ctx) <= 0) {*m = l; PetscFunctionReturn(0);}
1794d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)(x, (arr)+r*size, ctx) > 0 || PetscUnlikely(!(r-l))) PetscFunctionReturn(0);
180676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (PETSC_TRUE) {
181676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (PetscUnlikely(cur < l)) {cur = l; break;}
1824d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(x, (arr)+cur*size, ctx) > 0) break;
183676f2a66SJacob Faibussowitsch     last = cur;
184676f2a66SJacob Faibussowitsch     cur -= (k <<= 1) + 1;
185676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++k;
186676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
187676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* standard binary search but take last r-1 mid r-1 cur r-2 into account*/
188676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (last > cur + 1) {
189676f2a66SJacob Faibussowitsch     mid = last - ((last - cur) >> 1);
1904d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(x, (arr)+mid*size, ctx) > 0) {
191676f2a66SJacob Faibussowitsch       cur = mid;
192676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
193676f2a66SJacob Faibussowitsch       last = mid;
194676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
195676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
196676f2a66SJacob Faibussowitsch   *m = cur;
197676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
198676f2a66SJacob Faibussowitsch }
199676f2a66SJacob Faibussowitsch 
200676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Mergesort where size of left half <= size of right half, so mergesort is done left to right. Arr should be pointer to
201676f2a66SJacob Faibussowitsch  complete array, left is first index of left array, mid is first index of right array, right is last index of right
202676f2a66SJacob Faibussowitsch  array */
2039fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeLo_Private(char *arr, char *tarr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt mid, PetscInt right)
204676f2a66SJacob Faibussowitsch {
205676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = 0, j = mid, k = left, gallopleft = 0, gallopright = 0;
206676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt llen = mid-left;
207676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
208676f2a66SJacob Faibussowitsch 
209676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
210676f2a66SJacob Faibussowitsch   Petsc_memcpy(tarr, arr+(left*size), llen*size);
211676f2a66SJacob Faibussowitsch   while ((i < llen) && (j <= right)) {
2124d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(tarr+(i*size), arr+(j*size), ctx) < 0) {
213676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memcpy(arr+(k*size), tarr+(i*size), size);
214676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++k;
215676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopright = 0;
216676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (++i < llen && ++gallopleft >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
217676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
218676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
219676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
220676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for right[j], can move up to that of temp into arr immediately */
2214d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(tarr, size, cmp, ctx, i, llen-1, arr+(j*size), &l1);CHKERRQ(ierr);
222676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = l1-i;
223676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy(arr+(k*size), tarr+(i*size), diff1*size);
224676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff1;
225676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
226676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search right for temp[i], can move up to that many of right into arr */
2274d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, j, right, tarr+(i*size), &l2);CHKERRQ(ierr);
228676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = l2-j;
229676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove((arr)+k*size, (arr)+j*size, diff2*size);
230676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff2;
231676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
232676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i >= llen || j > right) break;
233676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
234676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
235676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
236676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
237676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memmove(arr+(k*size), arr+(j*size), size);
238676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++k;
239676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopleft = 0;
240676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (++j <= right && ++gallopright >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
241676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
242676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
243676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
244676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search right for temp[i], can move up to that many of right into arr */
2454d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, j, right, tarr+(i*size), &l2);CHKERRQ(ierr);
246676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = l2-j;
247676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove(arr+(k*size), arr+(j*size), diff2*size);
248676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff2;
249676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
250676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for right[j], can copy up to that of temp into arr immediately */
2514d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(tarr, size, cmp, ctx, i, llen-1, arr+(j*size), &l1);CHKERRQ(ierr);
252676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = l1-i;
253676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy(arr+(k*size), tarr+(i*size), diff1*size);
254676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff1;
255676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
256676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i >= llen || j > right) break;
257676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
258676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
259676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
260676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
261676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
262676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (i<llen) {Petsc_memcpy(arr+(k*size), tarr+(i*size), (llen-i)*size);}
263676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
264676f2a66SJacob Faibussowitsch }
265676f2a66SJacob Faibussowitsch 
2669fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeLoWithArray_Private(char *arr, char *atarr, size_t asize, char *barr, char *btarr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt mid, PetscInt right)
267676f2a66SJacob Faibussowitsch {
268676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = 0, j = mid, k = left, gallopleft = 0, gallopright = 0;
269676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt llen = mid-left;
270676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
271676f2a66SJacob Faibussowitsch 
272676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
273676f2a66SJacob Faibussowitsch   Petsc_memcpy2(atarr, arr+(left*asize), llen*asize, btarr, barr+(left*bsize), llen*bsize);
274676f2a66SJacob Faibussowitsch   while ((i < llen) && (j <= right)) {
2754d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(atarr+(i*asize), arr+(j*asize), ctx) < 0) {
276676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memcpy2(arr+(k*asize), atarr+(i*asize), asize, barr+(k*bsize), btarr+(i*bsize), bsize);
277676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++k;
278676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopright = 0;
279676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (++i < llen && ++gallopleft >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
280676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
281676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
282676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
283676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for right[j], can move up to that of temp into arr immediately */
2844d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(atarr, asize, cmp, ctx, i, llen-1, arr+(j*asize), &l1);CHKERRQ(ierr);
285676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = l1-i;
286676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy2(arr+(k*asize), atarr+(i*asize), diff1*asize, barr+(k*bsize), btarr+(i*bsize), diff1*bsize);
287676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff1;
288676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
289676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search right for temp[i], can move up to that many of right into arr */
2904d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, j, right, atarr+(i*asize), &l2);CHKERRQ(ierr);
291676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = l2-j;
292676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove2(arr+(k*asize), arr+(j*asize), diff2*asize, barr+(k*bsize), barr+(j*bsize), diff2*bsize);
293676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff2;
294676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
295676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i >= llen || j > right) break;
296676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
297676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
298676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
299676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
300676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memmove2(arr+(k*asize), arr+(j*asize), asize, barr+(k*bsize), barr+(j*bsize), bsize);
301676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++k;
302676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopleft = 0;
303676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (++j <= right && ++gallopright >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
304676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
305676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
306676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
307676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search right for temp[i], can move up to that many of right into arr */
3084d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, j, right, atarr+(i*asize), &l2);CHKERRQ(ierr);
309676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = l2-j;
310676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove2(arr+(k*asize), arr+(j*asize), diff2*asize, barr+(k*bsize), barr+(j*bsize), diff2*bsize);
311676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff2;
312676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
313676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for right[j], can copy up to that of temp into arr immediately */
3144d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(atarr, asize, cmp, ctx, i, llen-1, arr+(j*asize), &l1);CHKERRQ(ierr);
315676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = l1-i;
316676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy2(arr+(k*asize), atarr+(i*asize), diff1*asize, barr+(k*bsize), btarr+(i*bsize), diff1*bsize);
317676f2a66SJacob Faibussowitsch           k += diff1;
318676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
319676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i >= llen || j > right) break;
320676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
321676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
322676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
323676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
324676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
325676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (i<llen) {Petsc_memcpy2(arr+(k*asize), atarr+(i*asize), (llen-i)*asize, barr+(k*bsize), btarr+(i*bsize), (llen-i)*bsize);}
326676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
327676f2a66SJacob Faibussowitsch }
328676f2a66SJacob Faibussowitsch 
329676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Mergesort where size of right half < size of left half, so mergesort is done right to left. Arr should be pointer to
330676f2a66SJacob Faibussowitsch  complete array, left is first index of left array, mid is first index of right array, right is last index of right
331676f2a66SJacob Faibussowitsch  array */
3329fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeHi_Private(char *arr, char *tarr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt mid, PetscInt right)
333676f2a66SJacob Faibussowitsch {
334676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = right-mid, j = mid-1, k = right, gallopleft = 0, gallopright = 0;
335676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt rlen = right-mid+1;
336676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
337676f2a66SJacob Faibussowitsch 
338676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
339676f2a66SJacob Faibussowitsch   Petsc_memcpy(tarr, (arr)+mid*size, rlen*size);
340676f2a66SJacob Faibussowitsch   while ((i >= 0) && (j >= left)) {
3414d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)((tarr)+i*size, (arr)+j*size, ctx) > 0) {
342676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memcpy((arr)+k*size, (tarr)+i*size, size);
343676f2a66SJacob Faibussowitsch       --k;
344676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopleft = 0;
345676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (--i >= 0 && ++gallopright >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
346676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
347676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
348676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
349676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for left[j], can copy up to that many of temp into arr */
3504d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(tarr, size, cmp, ctx, 0, i, (arr)+j*size, &l1);CHKERRQ(ierr);
351676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = i-l1;
352676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy((arr)+(k-diff1+1)*size, (tarr)+(l1+1)*size, diff1*size);
353676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff1;
354676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
355676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search left for temp[i], can move up to that many of left up arr */
3564d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, left, j, (tarr)+i*size, &l2);CHKERRQ(ierr);
357676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = j-l2;
358676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove((arr)+(k-diff2+1)*size, (arr)+(l2+1)*size, diff2*size);
359676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff2;
360676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
361676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i < 0 || j < left) break;
362676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
363676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
364676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
365676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
366676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memmove((arr)+k*size, (arr)+j*size, size);
367676f2a66SJacob Faibussowitsch       --k;
368676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopright = 0;
369676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (--j >= left && ++gallopleft >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
370676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
371676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
372676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
373676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search left for temp[i], can move up to that many of left up arr */
3744d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, left, j, (tarr)+i*size, &l2);CHKERRQ(ierr);
375676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = j-l2;
376676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove((arr)+(k-diff2+1)*size, (arr)+(l2+1)*size, diff2*size);
377676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff2;
378676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
379676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for left[j], can copy up to that many of temp into arr */
3804d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(tarr, size, cmp, ctx, 0, i, (arr)+j*size, &l1);CHKERRQ(ierr);
381676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = i-l1;
382676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy((arr)+(k-diff1+1)*size, (tarr)+(l1+1)*size, diff1*size);
383676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff1;
384676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
385676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i < 0 || j < left) break;
386676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
387676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
388676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
389676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
390676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
391676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (i >= 0) {Petsc_memcpy((arr)+left*size, tarr, (i+1)*size);}
392676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
393676f2a66SJacob Faibussowitsch }
394676f2a66SJacob Faibussowitsch 
3959fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeHiWithArray_Private(char *arr, char *atarr, size_t asize, char *barr, char *btarr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt mid, PetscInt right)
396676f2a66SJacob Faibussowitsch {
397676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = right-mid, j = mid-1, k = right, gallopleft = 0, gallopright = 0;
398676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt rlen = right-mid+1;
399676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
400676f2a66SJacob Faibussowitsch 
401676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
402676f2a66SJacob Faibussowitsch   Petsc_memcpy2(atarr, (arr)+mid*asize, rlen*asize, btarr, (barr)+mid*bsize, rlen*bsize);
403676f2a66SJacob Faibussowitsch   while ((i >= 0) && (j >= left)) {
4044d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)((atarr)+i*asize, (arr)+j*asize, ctx) > 0) {
405676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memcpy2((arr)+k*asize, (atarr)+i*asize, asize, (barr)+k*bsize, (btarr)+i*bsize, bsize);
406676f2a66SJacob Faibussowitsch       --k;
407676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopleft = 0;
408676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (--i >= 0 && ++gallopright >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
409676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
410676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
411676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
412676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for left[j], can copy up to that many of temp into arr */
4134d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(atarr, asize, cmp, ctx, 0, i, (arr)+j*asize, &l1);CHKERRQ(ierr);
414676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = i-l1;
415676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy2((arr)+(k-diff1+1)*asize, (atarr)+(l1+1)*asize, diff1*asize, (barr)+(k-diff1+1)*bsize, (btarr)+(l1+1)*bsize, diff1*bsize);
416676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff1;
417676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
418676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search left for temp[i], can move up to that many of left up arr */
4194d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, left, j, (atarr)+i*asize, &l2);CHKERRQ(ierr);
420676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = j-l2;
421676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove2((arr)+(k-diff2+1)*asize, (arr)+(l2+1)*asize, diff2*asize, (barr)+(k-diff2+1)*bsize, (barr)+(l2+1)*bsize, diff2*bsize);
422676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff2;
423676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
424676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i < 0 || j < left) break;
425676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
426676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
427676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
428676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
429676f2a66SJacob Faibussowitsch       Petsc_memmove2((arr)+k*asize, (arr)+j*asize, asize, (barr)+k*bsize, (barr)+j*bsize, bsize);
430676f2a66SJacob Faibussowitsch       --k;
431676f2a66SJacob Faibussowitsch       gallopright = 0;
432676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (--j >= left && ++gallopleft >= MIN_GALLOP_GLOBAL) {
433676f2a66SJacob Faibussowitsch         PetscInt l1, l2, diff1, diff2;
434676f2a66SJacob Faibussowitsch         do {
435676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (MIN_GALLOP_GLOBAL > 1) --MIN_GALLOP_GLOBAL;
436676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search left for temp[i], can move up to that many of left up arr */
4374d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, left, j, (atarr)+i*asize, &l2);CHKERRQ(ierr);
438676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff2 = j-l2;
439676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memmove2((arr)+(k-diff2+1)*asize, (arr)+(l2+1)*asize, diff2*asize, (barr)+(k-diff2+1)*bsize, (barr)+(l2+1)*bsize, diff2*bsize);
440676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff2;
441676f2a66SJacob Faibussowitsch           j = l2;
442676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* search temp for left[j], can copy up to that many of temp into arr */
4434d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(atarr, asize, cmp, ctx, 0, i, (arr)+j*asize, &l1);CHKERRQ(ierr);
444676f2a66SJacob Faibussowitsch           diff1 = i-l1;
445676f2a66SJacob Faibussowitsch           Petsc_memcpy2((arr)+(k-diff1+1)*asize, (atarr)+(l1+1)*asize, diff1*asize, (barr)+(k-diff1+1)*bsize, (btarr)+(l1+1)*bsize, diff1*bsize);
446676f2a66SJacob Faibussowitsch           k -= diff1;
447676f2a66SJacob Faibussowitsch           i = l1;
448676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (i < 0 || j < left) break;
449676f2a66SJacob Faibussowitsch         } while (diff1 > MIN_GALLOP_GLOBAL || diff2 > MIN_GALLOP_GLOBAL);
450676f2a66SJacob Faibussowitsch         ++MIN_GALLOP_GLOBAL;
451676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
452676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
453676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
454676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (i >= 0) {Petsc_memcpy2((arr)+left*asize, atarr, (i+1)*asize, (barr)+left*bsize, btarr, (i+1)*bsize);}
455676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
456676f2a66SJacob Faibussowitsch }
457676f2a66SJacob Faibussowitsch 
458676f2a66SJacob Faibussowitsch /* Left is inclusive lower bound of array slice, start is start location of unsorted section, right is inclusive upper
459676f2a66SJacob Faibussowitsch  bound of array slice. If unsure of where unsorted section starts or if entire length is unsorted pass start = left */
4609fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscInsertionSort_Private(char *arr, char *tarr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt start, PetscInt right)
461676f2a66SJacob Faibussowitsch {
462676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt i = start == left ? start+1 : start;
463676f2a66SJacob Faibussowitsch 
464676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
465676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (; i <= right; ++i) {
466676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt j = i-1;
467676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy(tarr, arr+(i*size), size);
4684d3610e3SJacob Faibussowitsch     while ((j >= left) && ((*cmp)(tarr, (arr)+j*size, ctx) < 0)) {
469676f2a66SJacob Faibussowitsch       COPYSWAPPY(arr+(j+1)*size, arr+j*size, tarr+size, size);
470676f2a66SJacob Faibussowitsch       --j;
471676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
472676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy((arr)+(j+1)*size, tarr, size);
473676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
474676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
475676f2a66SJacob Faibussowitsch }
476676f2a66SJacob Faibussowitsch 
4779fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscInsertionSortWithArray_Private(char *arr, char *atarr, size_t asize, char *barr, char *btarr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt start, PetscInt right)
478676f2a66SJacob Faibussowitsch {
479676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt i = start == left ? start+1 : start;
480676f2a66SJacob Faibussowitsch 
481676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
482676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (; i <= right; ++i) {
483676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt j = i-1;
484676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy2(atarr, arr+(i*asize), asize, btarr, barr+(i*bsize), bsize);
4854d3610e3SJacob Faibussowitsch     while ((j >= left) && ((*cmp)(atarr, arr+(j*asize), ctx) < 0)) {
486676f2a66SJacob Faibussowitsch       COPYSWAPPY2(arr+(j+1)*asize, arr+j*asize, asize, barr+(j+1)*bsize, barr+j*bsize, bsize, atarr+asize);
487676f2a66SJacob Faibussowitsch       --j;
488676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
489676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy2(arr+(j+1)*asize, atarr, asize, barr+(j+1)*bsize, btarr, bsize);
490676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
491676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
492676f2a66SJacob Faibussowitsch }
493676f2a66SJacob Faibussowitsch 
494676f2a66SJacob Faibussowitsch /* See PetscInsertionSort_Private */
4959fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscBinaryInsertionSort_Private(char *arr, char *tarr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt start, PetscInt right)
496676f2a66SJacob Faibussowitsch {
497676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt i = start == left ? start+1 : start;
498676f2a66SJacob Faibussowitsch 
499676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
500676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (; i <= right; ++i) {
501676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt l = left, r = i;
502676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy(tarr, arr+(i*size), size);
503676f2a66SJacob Faibussowitsch     do {
504676f2a66SJacob Faibussowitsch       const PetscInt m = l + ((r - l) >> 1);
5054d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)(tarr, arr+(m*size), ctx) < 0) {
506676f2a66SJacob Faibussowitsch         r = m;
507676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else {
508676f2a66SJacob Faibussowitsch         l = m + 1;
509676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
510676f2a66SJacob Faibussowitsch     } while (l < r);
511676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memmove(arr+((l+1)*size), arr+(l*size), (i-l)*size);
512676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy(arr+(l*size), tarr, size);
513676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
514676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
515676f2a66SJacob Faibussowitsch }
516676f2a66SJacob Faibussowitsch 
5179fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscBinaryInsertionSortWithArray_Private(char *arr, char *atarr, size_t asize, char *barr, char *btarr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt left, PetscInt start, PetscInt right)
518676f2a66SJacob Faibussowitsch {
519676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt i = start == left ? start+1 : start;
520676f2a66SJacob Faibussowitsch 
521676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
522676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (; i <= right; ++i) {
523676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt l = left, r = i;
524676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy2(atarr, arr+(i*asize), asize, btarr, barr+(i*bsize), bsize);
525676f2a66SJacob Faibussowitsch     do {
526676f2a66SJacob Faibussowitsch       const PetscInt m = l + ((r - l) >> 1);
5274d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)(atarr, arr+(m*asize), ctx) < 0) {
528676f2a66SJacob Faibussowitsch         r = m;
529676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else {
530676f2a66SJacob Faibussowitsch         l = m + 1;
531676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
532676f2a66SJacob Faibussowitsch     } while (l < r);
533676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memmove2(arr+((l+1)*asize), arr+(l*asize), (i-l)*asize, barr+((l+1)*bsize), barr+(l*bsize), (i-l)*bsize);
534676f2a66SJacob Faibussowitsch     Petsc_memcpy2(arr+(l*asize), atarr, asize, barr+(l*bsize), btarr, bsize);
535676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
536676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
537676f2a66SJacob Faibussowitsch }
538676f2a66SJacob Faibussowitsch 
539676f2a66SJacob Faibussowitsch typedef struct {
540676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt size;
541676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt start;
54289d292beSStefano Zampini #if defined(__CRAY_AARCH64) /* segfaults with Cray compilers for aarch64 on a64FX */
54389d292beSStefano Zampini } PetscTimSortStack;
54489d292beSStefano Zampini #else
545676f2a66SJacob Faibussowitsch } PetscTimSortStack PETSC_ATTRIBUTEALIGNED(2*sizeof(PetscInt));
54689d292beSStefano Zampini #endif
547676f2a66SJacob Faibussowitsch 
548676f2a66SJacob Faibussowitsch typedef struct {
549676f2a66SJacob Faibussowitsch   char   *ptr PETSC_ATTRIBUTEALIGNED(PETSC_MEMALIGN);
550676f2a66SJacob Faibussowitsch   size_t size;
551676f2a66SJacob Faibussowitsch   size_t maxsize;
552676f2a66SJacob Faibussowitsch } PetscTimSortBuffer;
553676f2a66SJacob Faibussowitsch 
5549fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortResizeBuffer_Private(PetscTimSortBuffer *buff, size_t newSize)
555676f2a66SJacob Faibussowitsch {
556676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
557676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (PetscLikely(newSize <= buff->size)) PetscFunctionReturn(0);
558676f2a66SJacob Faibussowitsch   {
559676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* Can't be larger than n, there is merit to simply allocating buff to n to begin with */
560676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscErrorCode ierr;
561676f2a66SJacob Faibussowitsch     size_t         newMax = PetscMin(newSize*newSize, buff->maxsize);
562676f2a66SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscFree(buff->ptr);CHKERRQ(ierr);
563676f2a66SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscMalloc1(newMax, &buff->ptr);CHKERRQ(ierr);
564676f2a66SJacob Faibussowitsch     buff->size = newMax;
565676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
566676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
567676f2a66SJacob Faibussowitsch }
568676f2a66SJacob Faibussowitsch 
5699fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortForceCollapse_Private(char *arr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscTimSortBuffer *buff, PetscTimSortStack *stack, PetscInt stacksize)
570676f2a66SJacob Faibussowitsch {
571676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
572676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (;stacksize; --stacksize) {
573676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* A = stack[i-1], B = stack[i], if A[-1] <= B[0] means sorted */
5744d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(arr+(stack[stacksize].start-1)*size, arr+(stack[stacksize].start)*size, ctx) > 0) {
575676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscInt       l, m = stack[stacksize].start, r;
576676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscErrorCode ierr;
577676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* Search A for B[0] insertion */
5784d3610e3SJacob Faibussowitsch       ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[stacksize-1].start, stack[stacksize].start-1, (arr)+(stack[stacksize].start)*size, &l);CHKERRQ(ierr);
579676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* Search B for A[-1] insertion */
5804d3610e3SJacob Faibussowitsch       ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[stacksize].start, stack[stacksize].start+stack[stacksize].size-1, (arr)+(stack[stacksize].start-1)*size, &r);CHKERRQ(ierr);
581676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (m-l <= r-m) {
582676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (m-l+1)*size);CHKERRQ(ierr);
5834d3610e3SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortMergeLo_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
584676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else {
585676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (r-m+1)*size);CHKERRQ(ierr);
5864d3610e3SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortMergeHi_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
587676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
588676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
589676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* Update A with merge */
590676f2a66SJacob Faibussowitsch     stack[stacksize-1].size += stack[stacksize].size;
591676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
592676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
593676f2a66SJacob Faibussowitsch }
594676f2a66SJacob Faibussowitsch 
5959fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortForceCollapseWithArray_Private(char *arr, size_t asize, char *barr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscTimSortBuffer *abuff, PetscTimSortBuffer *bbuff, PetscTimSortStack *stack, PetscInt stacksize)
596676f2a66SJacob Faibussowitsch {
597676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
598676f2a66SJacob Faibussowitsch   for (;stacksize; --stacksize) {
599676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* A = stack[i-1], B = stack[i], if A[-1] <= B[0] means sorted */
6004d3610e3SJacob Faibussowitsch     if ((*cmp)(arr+(stack[stacksize].start-1)*asize, arr+(stack[stacksize].start)*asize, ctx) > 0) {
601676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscInt       l, m = stack[stacksize].start, r;
602676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscErrorCode ierr;
603676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* Search A for B[0] insertion */
6044d3610e3SJacob Faibussowitsch       ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[stacksize-1].start, stack[stacksize].start-1, (arr)+(stack[stacksize].start)*asize, &l);CHKERRQ(ierr);
605676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* Search B for A[-1] insertion */
6064d3610e3SJacob Faibussowitsch       ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[stacksize].start, stack[stacksize].start+stack[stacksize].size-1, (arr)+(stack[stacksize].start-1)*asize, &r);CHKERRQ(ierr);
607676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (m-l <= r-m) {
608676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (m-l+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
609676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (m-l+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
6104d3610e3SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortMergeLoWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
611676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else {
612676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (r-m+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
613676f2a66SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (r-m+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
6144d3610e3SJacob Faibussowitsch         ierr = PetscTimSortMergeHiWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
615676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
616676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
617676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* Update A with merge */
618676f2a66SJacob Faibussowitsch     stack[stacksize-1].size += stack[stacksize].size;
619676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
620676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
621676f2a66SJacob Faibussowitsch }
622676f2a66SJacob Faibussowitsch 
6239fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeCollapse_Private(char *arr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscTimSortBuffer *buff, PetscTimSortStack *stack, PetscInt *stacksize)
624676f2a66SJacob Faibussowitsch {
625676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = *stacksize;
626676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
627676f2a66SJacob Faibussowitsch 
628676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
629676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (i) {
630676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt l, m, r, itemp = i;
631676f2a66SJacob Faibussowitsch 
632676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (i == 1) {
633676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* A = stack[i-1], B = stack[i] */
634676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (stack[i-1].size < stack[i].size) {
635676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* if A[-1] <= B[0] then sorted */
6364d3610e3SJacob Faibussowitsch         if ((*cmp)(arr+(stack[i].start-1)*size, arr+(stack[i].start)*size, ctx) > 0) {
637676f2a66SJacob Faibussowitsch           m = stack[i].start;
638676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Search A for B[0] insertion */
6394d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i].start-1, (arr)+stack[i].start*size, &l);CHKERRQ(ierr);
640676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Search B for A[-1] insertion */
6414d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i].start, stack[i].start+stack[i].size-1, arr+(stack[i].start-1)*size, &r);CHKERRQ(ierr);
642676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (m-l <= r-m) {
643676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (m-l+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6444d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortMergeLo_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
645676f2a66SJacob Faibussowitsch           } else {
646676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (r-m+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6474d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortMergeHi_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
648676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
649676f2a66SJacob Faibussowitsch         }
650676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* Update A with merge */
651676f2a66SJacob Faibussowitsch         stack[i-1].size += stack[i].size;
652676f2a66SJacob Faibussowitsch         --i;
653676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
654676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
655676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* i > 2, i.e. C exists
656676f2a66SJacob Faibussowitsch        A = stack[i-2], B = stack[i-1], C = stack[i]; */
657676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (stack[i-2].size <= stack[i-1].size+stack[i].size) {
658676f2a66SJacob Faibussowitsch         if (stack[i-2].size < stack[i].size) {
659676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* merge B into A, but if A[-1] <= B[0] then already sorted */
6604d3610e3SJacob Faibussowitsch           if ((*cmp)(arr+(stack[i-1].start-1)*size, arr+(stack[i-1].start)*size, ctx) > 0) {
661676f2a66SJacob Faibussowitsch             m = stack[i-1].start;
662676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search A for B[0] insertion */
6634d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i-2].start, stack[i-1].start-1, (arr)+(stack[i-1].start)*size, &l);CHKERRQ(ierr);
664676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search B for A[-1] insertion */
6654d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i-1].start+stack[i-1].size-1, (arr)+(stack[i-1].start-1)*size, &r);CHKERRQ(ierr);
666676f2a66SJacob Faibussowitsch             if (m-l <= r-m) {
667676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (m-l+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6684d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeLo_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
669676f2a66SJacob Faibussowitsch             } else {
670676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (r-m+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6714d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeHi_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
672676f2a66SJacob Faibussowitsch             }
673676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
674676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Update A with merge */
675676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-2].size += stack[i-1].size;
676676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Push C up the stack */
677676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].start = stack[i].start;
678676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].size = stack[i].size;
679676f2a66SJacob Faibussowitsch         } else {
680676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* merge C into B */
681676f2a66SJacob Faibussowitsch           mergeBC:
682676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* If B[-1] <= C[0] then... you know the drill */
6834d3610e3SJacob Faibussowitsch           if ((*cmp)(arr+(stack[i].start-1)*size, arr+(stack[i].start)*size, ctx) > 0) {
684676f2a66SJacob Faibussowitsch             m = stack[i].start;
685676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search B for C[0] insertion */
6864d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i].start-1, arr+stack[i].start*size, &l);CHKERRQ(ierr);
687676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search C for B[-1] insertion */
6884d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, size, cmp, ctx, stack[i].start, stack[i].start+stack[i].size-1, (arr)+(stack[i].start-1)*size, &r);CHKERRQ(ierr);
689676f2a66SJacob Faibussowitsch             if (m-l <= r-m) {
690676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (m-l+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6914d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeLo_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
692676f2a66SJacob Faibussowitsch             } else {
693676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(buff, (r-m+1)*size);CHKERRQ(ierr);
6944d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeHi_Private(arr, buff->ptr, size, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
695676f2a66SJacob Faibussowitsch             }
696676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
697676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Update B with merge */
698676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].size += stack[i].size;
699676f2a66SJacob Faibussowitsch         }
700676f2a66SJacob Faibussowitsch         --i;
701676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else if (stack[i-1].size <= stack[i].size) {
702676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* merge C into B */
703676f2a66SJacob Faibussowitsch         goto mergeBC;
704676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
705676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
706676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (itemp == i) break;
707676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
708676f2a66SJacob Faibussowitsch   *stacksize = i;
709676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
710676f2a66SJacob Faibussowitsch }
711676f2a66SJacob Faibussowitsch 
7129fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortMergeCollapseWithArray_Private(char *arr, size_t asize, char *barr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscTimSortBuffer *abuff, PetscTimSortBuffer *bbuff, PetscTimSortStack *stack, PetscInt *stacksize)
713676f2a66SJacob Faibussowitsch {
714676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       i = *stacksize;
715676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
716676f2a66SJacob Faibussowitsch 
717676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
718676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (i) {
719676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt l, m, r, itemp = i;
720676f2a66SJacob Faibussowitsch 
721676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (i == 1) {
722676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* A = stack[i-1], B = stack[i] */
723676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (stack[i-1].size < stack[i].size) {
724676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* if A[-1] <= B[0] then sorted */
7254d3610e3SJacob Faibussowitsch         if ((*cmp)(arr+(stack[i].start-1)*asize, arr+(stack[i].start)*asize, ctx) > 0) {
726676f2a66SJacob Faibussowitsch           m = stack[i].start;
727676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Search A for B[0] insertion */
7284d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i].start-1, (arr)+stack[i].start*asize, &l);CHKERRQ(ierr);
729676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Search B for A[-1] insertion */
7304d3610e3SJacob Faibussowitsch           ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i].start, stack[i].start+stack[i].size-1, arr+(stack[i].start-1)*asize, &r);CHKERRQ(ierr);
731676f2a66SJacob Faibussowitsch           if (m-l <= r-m) {
732676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (m-l+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
733676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (m-l+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7344d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortMergeLoWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
735676f2a66SJacob Faibussowitsch           } else {
736676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (r-m+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
737676f2a66SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (r-m+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7384d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscTimSortMergeHiWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
739676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
740676f2a66SJacob Faibussowitsch         }
741676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* Update A with merge */
742676f2a66SJacob Faibussowitsch         stack[i-1].size += stack[i].size;
743676f2a66SJacob Faibussowitsch         --i;
744676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
745676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
746676f2a66SJacob Faibussowitsch       /* i > 2, i.e. C exists
747676f2a66SJacob Faibussowitsch        A = stack[i-2], B = stack[i-1], C = stack[i]; */
748676f2a66SJacob Faibussowitsch       if (stack[i-2].size <= stack[i-1].size+stack[i].size) {
749676f2a66SJacob Faibussowitsch         if (stack[i-2].size < stack[i].size) {
750676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* merge B into A, but if A[-1] <= B[0] then already sorted */
7514d3610e3SJacob Faibussowitsch           if ((*cmp)(arr+(stack[i-1].start-1)*asize, arr+(stack[i-1].start)*asize, ctx) > 0) {
752676f2a66SJacob Faibussowitsch             m = stack[i-1].start;
753676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search A for B[0] insertion */
7544d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i-2].start, stack[i-1].start-1, (arr)+(stack[i-1].start)*asize, &l);CHKERRQ(ierr);
755676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search B for A[-1] insertion */
7564d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i-1].start+stack[i-1].size-1, (arr)+(stack[i-1].start-1)*asize, &r);CHKERRQ(ierr);
757676f2a66SJacob Faibussowitsch             if (m-l <= r-m) {
758676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (m-l+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
759676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (m-l+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7604d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeLoWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
761676f2a66SJacob Faibussowitsch             } else {
762676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (r-m+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
763676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (r-m+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7644d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeHiWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
765676f2a66SJacob Faibussowitsch             }
766676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
767676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Update A with merge */
768676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-2].size += stack[i-1].size;
769676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Push C up the stack */
770676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].start = stack[i].start;
771676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].size = stack[i].size;
772676f2a66SJacob Faibussowitsch         } else {
773676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* merge C into B */
774676f2a66SJacob Faibussowitsch           mergeBC:
775676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* If B[-1] <= C[0] then... you know the drill */
7764d3610e3SJacob Faibussowitsch           if ((*cmp)(arr+(stack[i].start-1)*asize, arr+(stack[i].start)*asize, ctx) > 0) {
777676f2a66SJacob Faibussowitsch             m = stack[i].start;
778676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search B for C[0] insertion */
7794d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchLeft_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i-1].start, stack[i].start-1, arr+stack[i].start*asize, &l);CHKERRQ(ierr);
780676f2a66SJacob Faibussowitsch             /* Search C for B[-1] insertion */
7814d3610e3SJacob Faibussowitsch             ierr = PetscGallopSearchRight_Private(arr, asize, cmp, ctx, stack[i].start, stack[i].start+stack[i].size-1, (arr)+(stack[i].start-1)*asize, &r);CHKERRQ(ierr);
782676f2a66SJacob Faibussowitsch             if (m-l <= r-m) {
783676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (m-l+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
784676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (m-l+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7854d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeLoWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
786676f2a66SJacob Faibussowitsch             } else {
787676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(abuff, (r-m+1)*asize);CHKERRQ(ierr);
788676f2a66SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortResizeBuffer_Private(bbuff, (r-m+1)*bsize);CHKERRQ(ierr);
7894d3610e3SJacob Faibussowitsch               ierr = PetscTimSortMergeHiWithArray_Private(arr, abuff->ptr, asize, barr, bbuff->ptr, bsize, cmp, ctx, l, m, r);CHKERRQ(ierr);
790676f2a66SJacob Faibussowitsch             }
791676f2a66SJacob Faibussowitsch           }
792676f2a66SJacob Faibussowitsch           /* Update B with merge */
793676f2a66SJacob Faibussowitsch           stack[i-1].size += stack[i].size;
794676f2a66SJacob Faibussowitsch         }
795676f2a66SJacob Faibussowitsch         --i;
796676f2a66SJacob Faibussowitsch       } else if (stack[i-1].size <= stack[i].size) {
797676f2a66SJacob Faibussowitsch         /* merge C into B */
798676f2a66SJacob Faibussowitsch         goto mergeBC;
799676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
800676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
801676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (itemp == i) break;
802676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
803676f2a66SJacob Faibussowitsch   *stacksize = i;
804676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
805676f2a66SJacob Faibussowitsch }
806676f2a66SJacob Faibussowitsch 
807676f2a66SJacob Faibussowitsch /* March sequentially through the array building up a "run" of weakly increasing or strictly decreasing contiguous
808676f2a66SJacob Faibussowitsch  elements. Decreasing runs are reversed by swapping. If the run is less than minrun, artificially extend it via either
809676f2a66SJacob Faibussowitsch  binary insertion sort or regulat insertion sort */
8109fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortBuildRun_Private(char *arr, char *tarr, size_t size, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt n, PetscInt minrun, PetscInt runstart, PetscInt *runend)
811676f2a66SJacob Faibussowitsch {
812676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt re = PetscMin(runstart+minrun, n-1);
813676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       ri = runstart;
814676f2a66SJacob Faibussowitsch 
815676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
816676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (PetscUnlikely(runstart == n-1)) {*runend = runstart; PetscFunctionReturn(0);}
817676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* guess whether run is ascending or descending and tally up the longest consecutive run. essentially a coinflip for random data */
8184d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*size, (arr)+ri*size, ctx) < 0) {
819676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++ri;
820676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (ri < n-1) {
8214d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*size, (arr)+ri*size, ctx) >= 0) break;
822676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++ri;
823676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
824676f2a66SJacob Faibussowitsch     {
825676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscInt lo = runstart, hi = ri;
826676f2a66SJacob Faibussowitsch       for (; lo < hi; ++lo, --hi) {
827676f2a66SJacob Faibussowitsch         COPYSWAPPY(arr+lo*size, arr+hi*size, tarr, size);
828676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
829676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
830676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else {
831676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++ri;
832676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (ri < n-1) {
8334d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*size, (arr)+ri*size, ctx) < 0) break;
834676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++ri;
835676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
836676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
837676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (ri < re) {
838676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* the attempt failed, this section likely contains random data. If ri got close to minrun (within 50%) then we try
839676f2a66SJacob Faibussowitsch      binary search */
840676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (ri-runstart <= minrun >> 1) {
841676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++MIN_GALLOP_GLOBAL; /* didn't get close hedge our bets against random data */
8424d3610e3SJacob Faibussowitsch       PetscInsertionSort_Private(arr, tarr, size, cmp, ctx, runstart, ri, re);
843676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
8444d3610e3SJacob Faibussowitsch       PetscBinaryInsertionSort_Private(arr, tarr, size, cmp, ctx, runstart, ri, re);
845676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
846676f2a66SJacob Faibussowitsch     *runend = re;
847676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else *runend = ri;
848676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
849676f2a66SJacob Faibussowitsch }
850676f2a66SJacob Faibussowitsch 
8519fbee547SJacob Faibussowitsch static inline PetscErrorCode PetscTimSortBuildRunWithArray_Private(char *arr, char *atarr, size_t asize, char *barr, char *btarr, size_t bsize, CompFunc cmp, void *ctx, PetscInt n, PetscInt minrun, PetscInt runstart, PetscInt *runend)
852676f2a66SJacob Faibussowitsch {
853676f2a66SJacob Faibussowitsch   const PetscInt re = PetscMin(runstart+minrun, n-1);
854676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt       ri = runstart;
855676f2a66SJacob Faibussowitsch 
856676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
857676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (PetscUnlikely(runstart == n-1)) {*runend = runstart; PetscFunctionReturn(0);}
858676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* guess whether run is ascending or descending and tally up the longest consecutive run. essentially a coinflip for random data */
8594d3610e3SJacob Faibussowitsch   if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*asize, arr+(ri*asize), ctx) < 0) {
860676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++ri;
861676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (ri < n-1) {
8624d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*asize, (arr)+ri*asize, ctx) >= 0) break;
863676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++ri;
864676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
865676f2a66SJacob Faibussowitsch     {
866676f2a66SJacob Faibussowitsch       PetscInt lo = runstart, hi = ri;
867676f2a66SJacob Faibussowitsch       for (; lo < hi; ++lo, --hi) {
868676f2a66SJacob Faibussowitsch         COPYSWAPPY2(arr+lo*asize, arr+hi*asize, asize, barr+lo*bsize, barr+hi*bsize, bsize, atarr);
869676f2a66SJacob Faibussowitsch       }
870676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
871676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else {
872676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++ri;
873676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (ri < n-1) {
8744d3610e3SJacob Faibussowitsch       if ((*cmp)((arr)+(ri+1)*asize, (arr)+ri*asize, ctx) < 0) break;
875676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++ri;
876676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
877676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
878676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (ri < re) {
879676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* the attempt failed, this section likely contains random data. If ri got close to minrun (within 50%) then we try
880676f2a66SJacob Faibussowitsch      binary search */
881676f2a66SJacob Faibussowitsch     if (ri-runstart <= minrun >> 1) {
882676f2a66SJacob Faibussowitsch       ++MIN_GALLOP_GLOBAL; /* didn't get close hedge our bets against random data */
8834d3610e3SJacob Faibussowitsch       PetscInsertionSortWithArray_Private(arr, atarr, asize, barr, btarr, bsize, cmp, ctx, runstart, ri, re);
884676f2a66SJacob Faibussowitsch     } else {
8854d3610e3SJacob Faibussowitsch       PetscBinaryInsertionSortWithArray_Private(arr, atarr, asize, barr, btarr, bsize, cmp, ctx, runstart, ri, re);
886676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
887676f2a66SJacob Faibussowitsch     *runend = re;
888676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else *runend = ri;
889676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
890676f2a66SJacob Faibussowitsch }
891676f2a66SJacob Faibussowitsch 
8924d3610e3SJacob Faibussowitsch /*@C
893676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSort - Sorts an array in place in increasing order using Tim Peters adaptive sorting algorithm.
894676f2a66SJacob Faibussowitsch 
895676f2a66SJacob Faibussowitsch   Not Collective
896676f2a66SJacob Faibussowitsch 
897676f2a66SJacob Faibussowitsch   Input Parameters:
898676f2a66SJacob Faibussowitsch + n    - number of values
899676f2a66SJacob Faibussowitsch . arr  - array to be sorted
900676f2a66SJacob Faibussowitsch . size - size in bytes of the datatype held in arr
9014d3610e3SJacob Faibussowitsch . cmp  - function pointer to comparison function
9024d3610e3SJacob Faibussowitsch - ctx  - optional context to be passed to comparison function, NULL if not needed
903676f2a66SJacob Faibussowitsch 
904676f2a66SJacob Faibussowitsch   Output Parameters:
905676f2a66SJacob Faibussowitsch . arr  - sorted array
906676f2a66SJacob Faibussowitsch 
9078da36234SJacob Faibussowitsch   Notes:
9088da36234SJacob Faibussowitsch   Timsort makes the assumption that input data is already likely partially ordered, or that it contains contiguous
9098da36234SJacob Faibussowitsch  sections (termed 'runs') where the data is locally ordered (but not necessarily globally ordered). It therefore aims to
9108da36234SJacob Faibussowitsch  select slices of the array in such a way that resulting mergesorts operate on near perfectly length-balanced arrays. To
9118da36234SJacob Faibussowitsch  do so it repeatedly triggers attempts throughout to merge adjacent runs.
9128da36234SJacob Faibussowitsch 
9138da36234SJacob Faibussowitsch   Should one run continuously "win" a comparison the algorithm begins the "gallop" phase. It will aggressively search
9148da36234SJacob Faibussowitsch   the "winner" for the location of the "losers" next entry (and vice versa) to copy all preceding elements into place in
9158da36234SJacob Faibussowitsch   bulk. However if the data is truly unordered (as is the case with random data) the immense gains possible from these
9168da36234SJacob Faibussowitsch   searches are expected __not__ to repay their costs. While adjacent arrays are almost all nearly the same size, they
9178da36234SJacob Faibussowitsch   likely all contain similar data.
9188da36234SJacob Faibussowitsch 
919676f2a66SJacob Faibussowitsch   Sample usage:
920676f2a66SJacob Faibussowitsch   The comparison function must follow the qsort() comparison function paradigm, returning the sign of the difference
921676f2a66SJacob Faibussowitsch   between its arguments. If left < right : return -1, if left == right : return 0, if left > right : return 1. The user
922676f2a66SJacob Faibussowitsch   may also
923676f2a66SJacob Faibussowitsch  change or reverse the order of the sort by flipping the above. Note that stability of the sort is only guaranteed if
924676f2a66SJacob Faibussowitsch  the comparison function forms a valid trigraph. For example when sorting an array of type "my_type" in increasing
9258da36234SJacob Faibussowitsch   order
926676f2a66SJacob Faibussowitsch 
927676f2a66SJacob Faibussowitsch .vb
9284d3610e3SJacob Faibussowitsch   int my_increasing_comparison_function(const void *left, const void *right, void *ctx) {
929676f2a66SJacob Faibussowitsch     my_type l = *(my_type *) left, r = *(my_type *) right;
930676f2a66SJacob Faibussowitsch     return (l < r) ? -1 : (l > r);
931676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
932676f2a66SJacob Faibussowitsch .ve
9334d3610e3SJacob Faibussowitsch   Note the context is unused here but you may use it to pass and subsequently access whatever information required
9344d3610e3SJacob Faibussowitsch   inside the comparison function. The context pointer will unaltered except for any changes made inside the comparison function.
935676f2a66SJacob Faibussowitsch   Then pass the function
936676f2a66SJacob Faibussowitsch .vb
9374d3610e3SJacob Faibussowitsch   PetscTimSort(n, arr, sizeof(arr[0]), my_increasing_comparison_function, ctx)
938676f2a66SJacob Faibussowitsch .ve
939676f2a66SJacob Faibussowitsch 
9404d3610e3SJacob Faibussowitsch   Fortran Notes:
9414d3610e3SJacob Faibussowitsch   To use this from fortran you must write a comparison subroutine with 4 arguments which accepts left, right, ctx and
9428da36234SJacob Faibussowitsch   returns result. For example
9434d3610e3SJacob Faibussowitsch .vb
9444d3610e3SJacob Faibussowitsch  subroutine CompareIntegers(left,right,ctx,result)
9454d3610e3SJacob Faibussowitsch    implicit none
9464d3610e3SJacob Faibussowitsch 
9474d3610e3SJacob Faibussowitsch    PetscInt,intent(in) :: left, right
9484d3610e3SJacob Faibussowitsch    type(UserCtx)       :: ctx
9494d3610e3SJacob Faibussowitsch    integer,intent(out) :: result
9504d3610e3SJacob Faibussowitsch 
9514d3610e3SJacob Faibussowitsch    if (left < right) then
9524d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = -1
9534d3610e3SJacob Faibussowitsch    else if (left == right) then
9544d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = 0
9554d3610e3SJacob Faibussowitsch    else
9564d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = 1
9574d3610e3SJacob Faibussowitsch    end if
9584d3610e3SJacob Faibussowitsch    return
9594d3610e3SJacob Faibussowitsch  end subroutine CompareIntegers
9604d3610e3SJacob Faibussowitsch .ve
9614d3610e3SJacob Faibussowitsch 
962676f2a66SJacob Faibussowitsch   References:
963*606c0280SSatish Balay . * - Tim Peters. https://bugs.python.org/file4451/timsort.txt
964676f2a66SJacob Faibussowitsch 
965676f2a66SJacob Faibussowitsch   Level: developer
966676f2a66SJacob Faibussowitsch 
967676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSortWithArray(), PetscIntSortSemiOrdered(), PetscRealSortSemiOrdered(), PetscMPIIntSortSemiOrdered()
9684d3610e3SJacob Faibussowitsch @*/
9694d3610e3SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscTimSort(PetscInt n, void *arr, size_t size, int (*cmp)(const void *, const void *, void *), void *ctx)
970676f2a66SJacob Faibussowitsch {
971676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt           stacksize = 0, minrun, runstart = 0, runend = 0;
972676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortStack  runstack[128];
973676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortBuffer buff;
974676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode     ierr;
975676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* stacksize  = log_phi(n) = log_2(n)/log_2(phi), so 128 is enough for ~5.614e26 elements.
976676f2a66SJacob Faibussowitsch    It is so unlikely that this limit is reached that this is __never__ checked for */
977676f2a66SJacob Faibussowitsch 
978676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
979676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* Compute minrun. Minrun should be (32, 65) such that N/minrun
980676f2a66SJacob Faibussowitsch    is a power of 2 or one plus a power of 2 */
981676f2a66SJacob Faibussowitsch   {
982676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt t = n, r = 0;
983676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* r becomes 1 if the least significant bits contain at least one off bit */
984676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (t >= 64) {
985676f2a66SJacob Faibussowitsch       r |= t & 1;
986676f2a66SJacob Faibussowitsch       t >>= 1;
987676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
988676f2a66SJacob Faibussowitsch     minrun = t + r;
989676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
9904d3610e3SJacob Faibussowitsch   if (PetscDefined(USE_DEBUG)) {
9917d3de750SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscInfo(NULL, "minrun = %" PetscInt_FMT "\n", minrun);CHKERRQ(ierr);
9924d3610e3SJacob Faibussowitsch     if (n < 64) {
9937d3de750SJacob Faibussowitsch       ierr = PetscInfo(NULL, "n %" PetscInt_FMT " < 64, consider using PetscSortInt() instead\n", n);CHKERRQ(ierr);
9942c71b3e2SJacob Faibussowitsch     } else PetscCheckFalse((minrun < 32) || (minrun > 65),PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"Calculated minrun %" PetscInt_FMT " not in range (32,65)",minrun);
9954d3610e3SJacob Faibussowitsch   }
996676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMalloc1((size_t) minrun*size, &buff.ptr);CHKERRQ(ierr);
997676f2a66SJacob Faibussowitsch   buff.size = (size_t) minrun*size;
998676f2a66SJacob Faibussowitsch   buff.maxsize = (size_t) n*size;
999676f2a66SJacob Faibussowitsch   MIN_GALLOP_GLOBAL = MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL;
1000676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (runstart < n) {
1001676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* Check if additional entries are at least partially ordered and build natural run */
10024d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSortBuildRun_Private((char *)arr, buff.ptr, size, cmp, ctx, n, minrun, runstart, &runend);CHKERRQ(ierr);
1003676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstack[stacksize].start = runstart;
1004676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstack[stacksize].size = runend-runstart+1;
10054d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSortMergeCollapse_Private((char *)arr, size, cmp, ctx, &buff, runstack, &stacksize);CHKERRQ(ierr);
1006676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++stacksize;
1007676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstart = runend+1;
1008676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1009676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* Have been inside while, so discard last stacksize++ */
1010676f2a66SJacob Faibussowitsch   --stacksize;
10114d3610e3SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscTimSortForceCollapse_Private((char *)arr, size, cmp, ctx, &buff, runstack, stacksize);CHKERRQ(ierr);
1012676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscFree(buff.ptr);CHKERRQ(ierr);
1013676f2a66SJacob Faibussowitsch   MIN_GALLOP_GLOBAL = MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL;
1014676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1015676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1016676f2a66SJacob Faibussowitsch 
10174d3610e3SJacob Faibussowitsch /*@C
1018676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortWithArray - Sorts an array in place in increasing order using Tim Peters adaptive sorting algorithm and
1019676f2a66SJacob Faibussowitsch   reorders a second array to match the first. The arrays need not be the same type.
1020676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1021676f2a66SJacob Faibussowitsch   Not Collective
1022676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1023676f2a66SJacob Faibussowitsch   Input Parameters:
1024676f2a66SJacob Faibussowitsch + n     - number of values
1025676f2a66SJacob Faibussowitsch . asize - size in bytes of the datatype held in arr
10266b867d5aSJose E. Roman . bsize - size in bytes of the datatype held in barr
10274d3610e3SJacob Faibussowitsch . cmp   - function pointer to comparison function
10284d3610e3SJacob Faibussowitsch - ctx   - optional context to be passed to comparison function, NULL if not needed
1029676f2a66SJacob Faibussowitsch 
10306b867d5aSJose E. Roman   Input/Output Parameters:
10316b867d5aSJose E. Roman + arr  - array to be sorted, on output it is sorted
10326b867d5aSJose E. Roman - barr - array to be reordered, on output it is reordered
10338da36234SJacob Faibussowitsch 
10348da36234SJacob Faibussowitsch   Notes:
10358da36234SJacob Faibussowitsch   The arrays need not be of the same type, however barr MUST contain at least as many elements as arr and the two CANNOT
10368da36234SJacob Faibussowitsch   overlap.
10378da36234SJacob Faibussowitsch 
10388da36234SJacob Faibussowitsch   Timsort makes the assumption that input data is already likely partially ordered, or that it contains contiguous
10398da36234SJacob Faibussowitsch   sections (termed 'runs') where the data is locally ordered (but not necessarily globally ordered). It therefore aims
10408da36234SJacob Faibussowitsch  to select slices of the array in such a way that resulting mergesorts operate on near perfectly length-balanced
10418da36234SJacob Faibussowitsch  arrays. To do so it repeatedly triggers attempts throughout to merge adjacent runs.
10428da36234SJacob Faibussowitsch 
10438da36234SJacob Faibussowitsch   Should one run continuously "win" a comparison the algorithm begins the "gallop" phase. It will aggressively search
10448da36234SJacob Faibussowitsch   the "winner" for the location of the "losers" next entry (and vice versa) to copy all preceding elements into place in
10458da36234SJacob Faibussowitsch   bulk. However if the data is truly unordered (as is the case with random data) the immense gains possible from these
10468da36234SJacob Faibussowitsch   searches are expected __not__ to repay their costs. While adjacent arrays are almost all nearly the same size, they
10478da36234SJacob Faibussowitsch   likely all contain similar data.
1048676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1049676f2a66SJacob Faibussowitsch   Sample usage:
1050676f2a66SJacob Faibussowitsch   The comparison function must follow the qsort() comparison function paradigm, returning the sign of the difference
1051676f2a66SJacob Faibussowitsch   between its arguments. If left < right : return -1, if left == right : return 0, if left > right : return 1. The user
1052676f2a66SJacob Faibussowitsch   may also change or reverse the order of the sort by flipping the above. Note that stability of the sort is only
1053676f2a66SJacob Faibussowitsch   guaranteed if the comparison function forms a valid trigraph. For example when sorting an array of type "my_type" in
10548da36234SJacob Faibussowitsch   increasing order
1055676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1056676f2a66SJacob Faibussowitsch .vb
10574d3610e3SJacob Faibussowitsch   int my_increasing_comparison_function(const void *left, const void *right, void *ctx) {
1058676f2a66SJacob Faibussowitsch     my_type l = *(my_type *) left, r = *(my_type *) right;
1059676f2a66SJacob Faibussowitsch     return (l < r) ? -1 : (l > r);
1060676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1061676f2a66SJacob Faibussowitsch .ve
10624d3610e3SJacob Faibussowitsch   Note the context is unused here but you may use it to pass and subsequently access whatever information required
10634d3610e3SJacob Faibussowitsch   inside the comparison function. The context pointer will unaltered except for any changes made inside the comparison function.
1064676f2a66SJacob Faibussowitsch   Then pass the function
1065676f2a66SJacob Faibussowitsch .vb
10664d3610e3SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortWithArray(n, arr, sizeof(arr[0]), barr, sizeof(barr[0]), my_increasing_comparison_function, ctx)
1067676f2a66SJacob Faibussowitsch .ve
1068676f2a66SJacob Faibussowitsch 
10694d3610e3SJacob Faibussowitsch   Fortran Notes:
10704d3610e3SJacob Faibussowitsch   To use this from fortran you must write a comparison subroutine with 4 arguments which accepts left, right, ctx and
10718da36234SJacob Faibussowitsch   returns result. For example
10724d3610e3SJacob Faibussowitsch .vb
10734d3610e3SJacob Faibussowitsch  subroutine CompareIntegers(left,right,ctx,result)
10744d3610e3SJacob Faibussowitsch    implicit none
10754d3610e3SJacob Faibussowitsch 
10764d3610e3SJacob Faibussowitsch    PetscInt,intent(in) :: left, right
10774d3610e3SJacob Faibussowitsch    type(UserCtx)       :: ctx
10784d3610e3SJacob Faibussowitsch    integer,intent(out) :: result
10794d3610e3SJacob Faibussowitsch 
10804d3610e3SJacob Faibussowitsch    if (left < right) then
10814d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = -1
10824d3610e3SJacob Faibussowitsch    else if (left == right) then
10834d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = 0
10844d3610e3SJacob Faibussowitsch    else
10854d3610e3SJacob Faibussowitsch      result = 1
10864d3610e3SJacob Faibussowitsch    end if
10874d3610e3SJacob Faibussowitsch    return
10884d3610e3SJacob Faibussowitsch  end subroutine CompareIntegers
10894d3610e3SJacob Faibussowitsch .ve
10904d3610e3SJacob Faibussowitsch 
1091676f2a66SJacob Faibussowitsch   References:
1092*606c0280SSatish Balay . * - Tim Peters. https://bugs.python.org/file4451/timsort.txt
1093676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1094676f2a66SJacob Faibussowitsch   Level: developer
1095676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1096676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSort(), PetscIntSortSemiOrderedWithArray(), PetscRealSortSemiOrderedWithArrayInt(), PetscMPIIntSortSemiOrderedWithArray()
10974d3610e3SJacob Faibussowitsch @*/
10984d3610e3SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscTimSortWithArray(PetscInt n, void *arr, size_t asize, void *barr, size_t bsize, int (*cmp)(const void *, const void *, void *), void *ctx)
1099676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1100676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscInt           stacksize = 0, minrun, runstart = 0, runend = 0;
1101676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortStack  runstack[128];
1102676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscTimSortBuffer abuff, bbuff;
1103676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode     ierr;
1104676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* stacksize  = log_phi(n) = log_2(n)/log_2(phi), so 128 is enough for ~5.614e26 elements.
1105676f2a66SJacob Faibussowitsch    It is so unlikely that this limit is reached that this is __never__ checked for */
1106676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1107676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1108676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* Compute minrun. Minrun should be (32, 65) such that N/minrun
1109676f2a66SJacob Faibussowitsch    is a power of 2 or one plus a power of 2 */
1110676f2a66SJacob Faibussowitsch   {
1111676f2a66SJacob Faibussowitsch     PetscInt t = n, r = 0;
1112676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* r becomes 1 if the least significant bits contain at least one off bit */
1113676f2a66SJacob Faibussowitsch     while (t >= 64) {
1114676f2a66SJacob Faibussowitsch       r |= t & 1;
1115676f2a66SJacob Faibussowitsch       t >>= 1;
1116676f2a66SJacob Faibussowitsch     }
1117676f2a66SJacob Faibussowitsch     minrun = t + r;
1118676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
11194d3610e3SJacob Faibussowitsch   if (PetscDefined(USE_DEBUG)) {
11207d3de750SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscInfo(NULL, "minrun = %" PetscInt_FMT "\n", minrun);CHKERRQ(ierr);
11212c71b3e2SJacob Faibussowitsch     PetscCheckFalse((n >= 64) && ((minrun < 32) || (minrun > 65)),PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"Calculated minrun %" PetscInt_FMT " not in range (32,65)",minrun);
11224d3610e3SJacob Faibussowitsch   }
1123676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMalloc1((size_t) minrun*asize, &abuff.ptr);CHKERRQ(ierr);
1124676f2a66SJacob Faibussowitsch   abuff.size = (size_t) minrun*asize;
1125676f2a66SJacob Faibussowitsch   abuff.maxsize = (size_t) n*asize;
1126676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscMalloc1((size_t) minrun*bsize, &bbuff.ptr);CHKERRQ(ierr);
1127676f2a66SJacob Faibussowitsch   bbuff.size = (size_t) minrun*bsize;
1128676f2a66SJacob Faibussowitsch   bbuff.maxsize = (size_t) n*bsize;
1129676f2a66SJacob Faibussowitsch   MIN_GALLOP_GLOBAL = MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL;
1130676f2a66SJacob Faibussowitsch   while (runstart < n) {
1131676f2a66SJacob Faibussowitsch     /* Check if additional entries are at least partially ordered and build natural run */
11324d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSortBuildRunWithArray_Private((char *)arr, abuff.ptr, asize, (char *)barr, bbuff.ptr, bsize, cmp, ctx, n, minrun, runstart, &runend);CHKERRQ(ierr);
1133676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstack[stacksize].start = runstart;
1134676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstack[stacksize].size = runend-runstart+1;
11354d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSortMergeCollapseWithArray_Private((char *)arr, asize, (char *)barr, bsize, cmp, ctx, &abuff, &bbuff, runstack, &stacksize);CHKERRQ(ierr);
1136676f2a66SJacob Faibussowitsch     ++stacksize;
1137676f2a66SJacob Faibussowitsch     runstart = runend+1;
1138676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1139676f2a66SJacob Faibussowitsch   /* Have been inside while, so discard last stacksize++ */
1140676f2a66SJacob Faibussowitsch   --stacksize;
11414d3610e3SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscTimSortForceCollapseWithArray_Private((char *)arr, asize, (char *)barr, bsize, cmp, ctx, &abuff, &bbuff, runstack, stacksize);CHKERRQ(ierr);
1142676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscFree(abuff.ptr);CHKERRQ(ierr);
1143676f2a66SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscFree(bbuff.ptr);CHKERRQ(ierr);
1144676f2a66SJacob Faibussowitsch   MIN_GALLOP_GLOBAL = MIN_GALLOP_CONST_GLOBAL;
1145676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1146676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1147676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1148676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1149676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscIntSortSemiOrdered - Sorts an array of integers in place in increasing order.
1150676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1151676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1152676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1153676f2a66SJacob Faibussowitsch    Input Parameters:
1154676f2a66SJacob Faibussowitsch +  n   - number of values
1155676f2a66SJacob Faibussowitsch -  arr - array of integers
1156676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1157676f2a66SJacob Faibussowitsch    Output Parameters:
1158676f2a66SJacob Faibussowitsch .  arr - sorted array of integers
1159676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1160676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1161676f2a66SJacob Faibussowitsch    If the array is less than 64 entries long PetscSortInt() is automatically used.
1162676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1163676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortInt(). While this function works for any array of integers it is
1164676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1165a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1166676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1167676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1168676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1169676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSort(), PetscSortInt(), PetscSortIntWithPermutation()
1170676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1171676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscIntSortSemiOrdered(PetscInt n, PetscInt arr[])
1172676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1173676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
1174676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1175676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1176676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr,2);
1177676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n < 64) {
1178676f2a66SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscSortInt(n, arr);CHKERRQ(ierr);
1179676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else {
11804d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSort(n, arr, sizeof(PetscInt), Compare_PetscInt_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1181676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1182676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1183676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1184676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1185676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1186676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscIntSortSemiOrderedWithArray - Sorts an array of integers in place in increasing order and reorders a second
1187676f2a66SJacob Faibussowitsch    array to match the first.
1188676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1189676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1190676f2a66SJacob Faibussowitsch 
11916b867d5aSJose E. Roman    Input Parameter:
11926b867d5aSJose E. Roman .  n   - number of values
1193676f2a66SJacob Faibussowitsch 
11946b867d5aSJose E. Roman    Input/Output Parameters:
11956b867d5aSJose E. Roman +  arr1 - array of integers to be sorted, modified on output
11966b867d5aSJose E. Roman -  arr2 - array of integers to be reordered, modified on output
1197676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1198676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1199676f2a66SJacob Faibussowitsch    The arrays CANNOT overlap.
1200676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1201676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortIntWithArray(). While this function works for any array of integers it is
1202676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1203a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1204676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1205676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1206676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1207676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSortWithArray(), PetscSortIntWithArray(), PetscSortIntWithPermutation()
1208676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1209676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscIntSortSemiOrderedWithArray(PetscInt n, PetscInt arr1[], PetscInt arr2[])
1210676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1211676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
1212676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
121352e73695SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1214676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr1,2);
1215676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr2,3);
12166e260675SJacob Faibussowitsch   /* cannot export out to PetscIntSortWithArray here since it isn't stable */
12174d3610e3SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscTimSortWithArray(n, arr1, sizeof(PetscInt), arr2, sizeof(PetscInt), Compare_PetscInt_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1218676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1219676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1220676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1221676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1222676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscMPIIntSortSemiOrdered - Sorts an array of PetscMPIInts in place in increasing order.
1223676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1224676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1225676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1226676f2a66SJacob Faibussowitsch    Input Parameters:
1227676f2a66SJacob Faibussowitsch +  n   - number of values
1228676f2a66SJacob Faibussowitsch -  arr - array of PetscMPIInts
1229676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1230676f2a66SJacob Faibussowitsch    Output Parameters:
1231676f2a66SJacob Faibussowitsch .  arr - sorted array of integers
1232676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1233676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1234676f2a66SJacob Faibussowitsch    If the array is less than 64 entries long PetscSortMPIInt() is automatically used.
1235676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1236676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortMPIInt(). While this function works for any array of PetscMPIInts it is
1237676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1238a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1239676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1240676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1241676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1242676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSort(), PetscSortMPIInt()
1243676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1244676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscMPIIntSortSemiOrdered(PetscInt n, PetscMPIInt arr[])
1245676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1246676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode  ierr;
1247676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1248676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
124952e73695SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1250676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr,2);
1251676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n < 64) {
1252676f2a66SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscSortMPIInt(n, arr);CHKERRQ(ierr);
1253676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else {
12544d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSort(n, arr, sizeof(PetscMPIInt), Compare_PetscMPIInt_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1255676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1256676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1257676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1258676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1259676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1260676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscMPIIntSortSemiOrderedWithArray - Sorts an array of integers in place in increasing order and reorders a second
1261676f2a66SJacob Faibussowitsch    array to match the first.
1262676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1263676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1264676f2a66SJacob Faibussowitsch 
12656b867d5aSJose E. Roman    Input Parameter:
12666b867d5aSJose E. Roman .  n   - number of values
1267676f2a66SJacob Faibussowitsch 
12686b867d5aSJose E. Roman    Input/Output Parameters:
12696b867d5aSJose E. Roman .  arr1 - array of integers to be sorted, modified on output
12706b867d5aSJose E. Roman -  arr2 - array of integers to be reordered, modified on output
1271676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1272676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1273676f2a66SJacob Faibussowitsch    The arrays CANNOT overlap.
1274676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1275676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortMPIIntWithArray(). While this function works for any array of integers it is
1276676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1277a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1278676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1279676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1280676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1281676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSortWithArray(), PetscSortMPIIntWithArray(), PetscSortMPIIntWithPermutation()
1282676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1283676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscMPIIntSortSemiOrderedWithArray(PetscInt n, PetscMPIInt arr1[], PetscMPIInt arr2[])
1284676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1285676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
1286676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1287676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1288676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr1,2);
1289676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr2,3);
12906e260675SJacob Faibussowitsch   /* cannot export out to PetscMPIIntSortWithArray here since it isn't stable */
12914d3610e3SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscTimSortWithArray(n, arr1, sizeof(PetscMPIInt), arr2, sizeof(PetscMPIInt), Compare_PetscMPIInt_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1292676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1293676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1294676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1295676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1296676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscRealSortSemiOrdered - Sorts an array of PetscReals in place in increasing order.
1297676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1298676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1299676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1300676f2a66SJacob Faibussowitsch    Input Parameters:
1301676f2a66SJacob Faibussowitsch +  n   - number of values
1302676f2a66SJacob Faibussowitsch -  arr - array of PetscReals
1303676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1304676f2a66SJacob Faibussowitsch    Output Parameters:
1305676f2a66SJacob Faibussowitsch .  arr - sorted array of integers
1306676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1307676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1308676f2a66SJacob Faibussowitsch    If the array is less than 64 entries long PetscSortReal() is automatically used.
1309676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1310676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortReal(). While this function works for any array of PetscReals it is
1311676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1312a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1313676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1314676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1315676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1316676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSort(), PetscSortReal(), PetscSortRealWithPermutation()
1317676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1318676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscRealSortSemiOrdered(PetscInt n, PetscReal arr[])
1319676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1320676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode  ierr;
1321676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1322676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1323676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1324676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidRealPointer(arr,2);
1325676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n < 64) {
1326676f2a66SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscSortReal(n, arr);CHKERRQ(ierr);
1327676f2a66SJacob Faibussowitsch   } else {
13284d3610e3SJacob Faibussowitsch     ierr = PetscTimSort(n, arr, sizeof(PetscReal), Compare_PetscReal_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1329676f2a66SJacob Faibussowitsch   }
1330676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1331676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1332676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1333676f2a66SJacob Faibussowitsch /*@
1334676f2a66SJacob Faibussowitsch    PetscRealSortSemiOrderedWithArrayInt - Sorts an array of PetscReals in place in increasing order and reorders a second
1335676f2a66SJacob Faibussowitsch    array of PetscInts to match the first.
1336676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1337676f2a66SJacob Faibussowitsch    Not Collective
1338676f2a66SJacob Faibussowitsch 
13396b867d5aSJose E. Roman    Input Parameter:
13406b867d5aSJose E. Roman .  n   - number of values
1341676f2a66SJacob Faibussowitsch 
13426b867d5aSJose E. Roman    Input/Output Parameters:
13436b867d5aSJose E. Roman .  arr1 - array of PetscReals to be sorted, modified on output
13446b867d5aSJose E. Roman -  arr2 - array of PetscReals to be reordered, modified on output
1345676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1346676f2a66SJacob Faibussowitsch    Notes:
1347676f2a66SJacob Faibussowitsch    This function serves as an alternative to PetscSortRealWithArray(). While this function works for any array of PetscReals it is
1348676f2a66SJacob Faibussowitsch    significantly faster if the array is not totally random. There are exceptions to this and so it is __highly__
1349a5b23f4aSJose E. Roman    recommended that the user benchmark their code to see which routine is fastest.
1350676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1351676f2a66SJacob Faibussowitsch    Level: intermediate
1352676f2a66SJacob Faibussowitsch 
1353676f2a66SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscTimSortWithArray(), PetscSortRealWithArrayInt(), PetscSortRealWithPermutation()
1354676f2a66SJacob Faibussowitsch @*/
1355676f2a66SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscRealSortSemiOrderedWithArrayInt(PetscInt n, PetscReal arr1[], PetscInt arr2[])
1356676f2a66SJacob Faibussowitsch {
1357676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscErrorCode ierr;
1358676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1359676f2a66SJacob Faibussowitsch   if (n <= 1) PetscFunctionReturn(0);
1360676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidRealPointer(arr1,2);
1361676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscValidIntPointer(arr2,3);
13626e260675SJacob Faibussowitsch   /* cannot export out to PetscRealSortWithArrayInt here since it isn't stable */
13634d3610e3SJacob Faibussowitsch   ierr = PetscTimSortWithArray(n, arr1, sizeof(PetscReal), arr2, sizeof(PetscInt), Compare_PetscReal_Private, NULL);CHKERRQ(ierr);
1364676f2a66SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(0);
1365676f2a66SJacob Faibussowitsch }
1366