]> git.llucax.com Git - z.facultad/75.06/emufs.git/blobdiff - emufs/indice_bplus.c
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[z.facultad/75.06/emufs.git] / emufs / indice_bplus.c
index a30058bd9f9a4f1575a4d5876fe6687638809e51..50e65d33d3f5ce477395b64f827f0ced34cea45c 100644 (file)
@@ -1,19 +1,20 @@
 /** Arbol B+ */
-#include "b_plus.h"
+#include "indices.h"
+#include "indice_bplus.h"
 
 /**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#* Private prototypes*#*#*#*#*#**#*#*#*#*#**#*#*#*/
-int b_plus_grabar_nodo(INDEXSPECS *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node);
-NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEXSPECS *idx, int num_node);
-NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDEXSPECS *idx);
+int b_plus_grabar_nodo(INDICE *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node);
+NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDICE *idx, int num_node);
+NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDICE *idx);
 int b_plus_destruir_nodo(NODO_B_PLUS *nodo);
-int b_plus_split_child(INDEXSPECS *idx, int numparent, NODO_B_PLUS *parent, int ithchild, NODO_B_PLUS *fullnode);
-int b_plus_insert_nonfull(INDEXSPECS *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_nodo, INDEX_DAT *query);
-int b_plus_insertar(INDEXSPECS *idx, INDEX_DAT *query);
-int b_plus_get_num_nodo(INDEXSPECS *idx);
+int b_plus_split_child(INDICE *idx, int numparent, NODO_B_PLUS *parent, int ithchild, NODO_B_PLUS *fullnode);
+int b_plus_insert_nonfull(INDICE *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_nodo, INDEX_DAT *query);
+int b_plus_insertar(INDICE *idx, INDEX_DAT *query);
+int b_plus_get_num_nodo(INDICE *idx);
 /**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#*FIN PROTOTYPES*#*#*#*#*#**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#*/
 
 /** Crea un nuevo nodo y lo inicializa */
-NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDEX *idx) {
+NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDICE *idx) {
        
        NODO_B_PLUS *nodo = (NODO_B_PLUS*)malloc(sizeof(NODO_B_PLUS));
        if (nodo == NULL) return NULL;
@@ -21,16 +22,16 @@ NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDEX *idx) {
        nodo->cant_claves = 0;
 
     /* Calculamos lo que ocupan las cadenas de bytes claves + hijos */
-       nodo->claves = (int*)malloc(idx->size_claves);
+       nodo->claves = (CLAVE*)malloc(idx->size_claves);
        nodo->hijos = (int*)malloc(idx->size_hijos);
        memset(nodo->claves,-1,idx->size_claves);
        memset(nodo->hijos,-1,idx->size_hijos);
        
-    return nodo;       
+    return nodo;
 }
 
 /** Crea el archivo indice B+ */
-int emufs_b_plus_crear(INDEXSPECS *idx) {
+int emufs_b_plus_crear(INDICE *idx) {
        
        FILE *fp;
        NODO_B_PLUS *raiz;
@@ -63,22 +64,22 @@ int emufs_b_plus_crear(INDEXSPECS *idx) {
  *                 return -1 - No hay clave, inserto clave de nuevo bloques
  *                 return 1 - Hubo falla de lectura de un nodo, Abortar
  */
-int emufs_b_plus_get_bloque(INDEX *idx, INDEX_DAT *query, int num_node) {
+int emufs_b_plus_get_bloque(INDICE *idx, INDEX_DAT *query, int num_node) {
 
+       int i,exitcode = 0;
        NODO_B_PLUS *nodo;
        nodo = b_plus_leer_nodo(idx,num_node);
        if (nodo == NULL) return 1;
-       int i = nodo->cant_claves - 1;
-       int exitcode = 0;
-       
+       i = nodo->cant_claves - 1;
+               
        /* Si es un hoja, busco dentro de la hoja, otherwise, busco la hoja */
        if (nodo->nivel == 0) {
         /* Vemos en que bloque deberia ir */
-               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i] ) i--;
+               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) i--;
                if (i < 0) {
                        /* La clave es menor que todas, debo insertarla */
                        b_plus_destruir_nodo(nodo);                     
-                       emufs_b_plus_insertar(idx,query);                       
+                       /*emufs_b_plus_insertar(idx,query);     */
                        return -1;
                }
                else {
@@ -90,7 +91,7 @@ int emufs_b_plus_get_bloque(INDEX *idx, INDEX_DAT *query, int num_node) {
        }
        else {
                /* Buscamos por donde descender al siguiente nivel */
-               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i] ) i--;
+               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) i--;
         i++;
         num_node = nodo->hijos[i];
                b_plus_destruir_nodo(nodo);
@@ -99,7 +100,7 @@ int emufs_b_plus_get_bloque(INDEX *idx, INDEX_DAT *query, int num_node) {
        }
 }
 
-NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEX *idx, int num_node) {
+NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDICE *idx, int num_node) {
 
        /*int i = 0;*/
        FILE *fp;
@@ -139,7 +140,7 @@ NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEX *idx, int num_node) {
        /*printf("Dumping Node_%i\n",num_node);
        printf("Nivel: %i  Cant Claves: %i\n",memnode->nivel,memnode->cant_claves);
        printf("Claves:");
-       for (i = 0; i < idx->size_claves/sizeof(int); ++i) printf(" %i",memnode->claves[i]);
+       for (i = 0; i < idx->size_claves/sizeof(CLAVE); ++i) printf(" %i",memnode->claves[i].i_clave);
        printf("\nHijos:");
        for (i = 0; i < idx->size_hijos/sizeof(int); ++i) printf(" %i",memnode->hijos[i]);
        printf("\nEnd Dump\n"); */
@@ -148,7 +149,7 @@ NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEX *idx, int num_node) {
        
 }
 
-int b_plus_grabar_nodo(INDEX *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node)
+int b_plus_grabar_nodo(INDICE *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node)
 {
        FILE *fp;
        
@@ -172,10 +173,10 @@ int b_plus_destruir_nodo(NODO_B_PLUS *nodo)
        return 0;
 }
 
-int b_plus_split_child(INDEX *idx, int numparent, NODO_B_PLUS *parent, int ithchild, NODO_B_PLUS *fullnode)
+int b_plus_split_child(INDICE *idx, int numparent, NODO_B_PLUS *parent, int ithchild, NODO_B_PLUS *fullnode)
 {
        /* locals */
-       int minclaves = ceil(idx->size_hijos/sizeof(int)/2)-1;
+       int minclaves = ceil(idx->size_hijos/sizeof(CLAVE)/2)-1;
        int numbrother,j = 0;
        int es_interno = 1;
        
@@ -226,32 +227,32 @@ int b_plus_split_child(INDEX *idx, int numparent, NODO_B_PLUS *parent, int ithch
 }
 
 
-int b_plus_insert_nonfull(INDEX *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_nodo, INDEX_DAT *query)
+int b_plus_insert_nonfull(INDICE *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_nodo, INDEX_DAT *query)
 {
     int i, num_nodo_hijo;
     NODO_B_PLUS *hijo;
     
     i = nodo->cant_claves-1; 
     if ( nodo->nivel == 0 ){
-        while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i] ){
+        while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ){
             nodo->claves[i+1] = nodo->claves[i];
                        nodo->hijos[i+2] = nodo->hijos[i+1];
                        nodo->hijos[i+1] = nodo->hijos[i];
             i--;
         }
-        nodo->claves[i+1] = query->clave.i_clave;
+        nodo->claves[i+1] = query->clave;
                nodo->hijos[i+1] = query->num_bloque;
         nodo->cant_claves++;
         b_plus_grabar_nodo(idx, nodo, num_nodo);
     } else { 
-        while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i] ) 
+        while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) 
             i--;
         i++;
         num_nodo_hijo = nodo->hijos[i];
         hijo = b_plus_leer_nodo(idx, num_nodo_hijo);
-        if ( hijo->cant_claves == idx->size_claves/sizeof(int) ) {
+        if ( hijo->cant_claves == idx->size_claves/sizeof(CLAVE) ) {
             b_plus_split_child(idx, num_nodo, nodo, i, hijo);
-            if ( query->clave.i_clave > nodo->claves[i] )
+            if ( query->clave.i_clave > nodo->claves[i].i_clave )
                 i++;
         }
                if (hijo) b_plus_destruir_nodo(hijo);
@@ -263,12 +264,12 @@ int b_plus_insert_nonfull(INDEX *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_nodo, INDEX_DAT
        return 0;
 }    
 
-int emufs_b_plus_insertar(INDEX *idx, INDEX_DAT *query)
+int emufs_b_plus_insertar(INDICE *idx, INDEX_DAT *query)
 {
     NODO_B_PLUS *raiz;
     
     raiz = b_plus_leer_nodo(idx, 0);
-    if ( raiz->cant_claves == idx->size_claves/sizeof(int) ) {
+    if ( raiz->cant_claves == idx->size_claves/sizeof(CLAVE) ) {
         NODO_B_PLUS *new_root = b_plus_crearnodo(idx);
         new_root->nivel = raiz->nivel + 1;
         new_root->hijos[0] = b_plus_get_num_nodo(idx);
@@ -287,7 +288,248 @@ int emufs_b_plus_insertar(INDEX *idx, INDEX_DAT *query)
     return 0;
 }
 
-int b_plus_get_num_nodo(INDEX *idx)
+/** Busca una clave dentro del arbol e indica si existe o no
+ *  Posibilidades: return 1 - Encontro la clave
+ *                 return 0 - No encontro la clave
+ *                 return -1 - Hubo falla de lectura de un nodo, Abortar
+ */
+int b_plus_existe_clave(INDICE *idx, INDEX_DAT *query, int num_node)
+{
+       int i,exitcode = 0;
+       NODO_B_PLUS *nodo;
+       nodo = b_plus_leer_nodo(idx,num_node);
+       if (nodo == NULL) return -1;
+       i = nodo->cant_claves - 1;
+               
+       /* Si es un hoja, busco dentro de la hoja, otherwise, busco la hoja */
+       if (nodo->nivel == 0) {
+        /* Vemos si esta la clave */
+               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave != nodo->claves[i].i_clave ) i--;
+               if (i < 0)
+               {
+                       b_plus_destruir_nodo(nodo);
+                       return 0; /* No encontre la clave */
+               } else  {
+                       /* Encontre la clave, guardo el nodo donde esta! */
+                       query->num_bloque = num_node;
+                       b_plus_destruir_nodo(nodo);
+                       return 1;
+               }
+       }
+       else {
+               /* Buscamos por donde descender al siguiente nivel */
+               while ( i >= 0 && query->clave.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) i--;
+        i++;
+        num_node = nodo->hijos[i];
+               b_plus_destruir_nodo(nodo);
+               exitcode = b_plus_existe_clave(idx,query,num_node);
+               return exitcode;
+       }
+}
+
+int b_plus_cant_claves_nodo(INDICE *idx, int num_node)
+{
+       NODO_B_PLUS *nodo =     b_plus_leer_nodo(idx,num_node);
+       if (nodo == NULL) return -1;
+       return nodo->cant_claves;
+}
+
+/* Search_Type: 0 - Predecesor, 1 - Sucesor
+   Exitcode: 1 - Encontre lo buscado, 0 - No lo encontre, -1 Error */
+int b_plus_buscar_prepost(INDICE *idx, CLAVE key, int num_node, INDEX_DAT *prepostkey, int search_type)
+{
+       int i = 0, exitcode = 0;
+       NODO_B_PLUS *nodo = b_plus_leer_nodo(idx,num_node);             
+       if (nodo == NULL) return -1;
+       i = nodo->cant_claves - 1;
+       
+       if (nodo->nivel == 0) {         
+               while ( i >= 0 && key.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) --i;          
+               switch (search_type) {                  
+                       /* Busco predecesor en la hoja */                       
+                       case 0: if (i <= 0) exitcode = 0;
+                                       else {                                          
+                                               if (nodo->claves[i].i_clave == key.i_clave)     {
+                                                       prepostkey->clave = nodo->claves[i-1];
+                                                       prepostkey->num_bloque = nodo->hijos[i-1];
+                                               } else {
+                                                       prepostkey->clave = nodo->claves[i];
+                                                       prepostkey->num_bloque = nodo->hijos[i];
+                                               }
+                                               exitcode = 1;
+                                       }
+                                       break;                                  
+                       /* Busco sucesor en la hoja */                                                          
+                       case 1: if ((nodo->claves[i].i_clave == key.i_clave) && (i == nodo->cant_claves-1)) exitcode = 0;
+                                       else {                                          
+                                               prepostkey->clave = nodo->claves[i+1];
+                                               prepostkey->num_bloque = nodo->hijos[i+i];
+                                               exitcode = 1;
+                                       }
+                                       break;
+               }                                                                                                                               
+       } else {
+               /* Veo por que rama debo seguir buscando el pre o post */
+               while ( i >= 0 && key.i_clave < nodo->claves[i].i_clave ) --i;          
+               if (search_type == 0) {
+                       if (i < 0) exitcode = b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i+1],prepostkey,search_type);
+                       else {
+                               /* Busco primero por la rama derecha, sino por la izquierda */
+                               exitcode = b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i+1],prepostkey,search_type);
+                               if (exitcode == 0)                      
+                                       exitcode = b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i],prepostkey,search_type);
+                       }
+                       /* Handleo busqueda de clave menor o igual que todas */
+                       if (exitcode == 0) exitcode = -1;
+               } else  {
+                       /* Busco un sucesor, y funciona como getbloque... */                    
+                       exitcode = b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i+1],prepostkey,search_type);
+                       /* Veo si tengo que devolver la clave izquierda del padre del que acabo de buscar */
+                       if (exitcode == 0) {
+                               if (i < nodo->cant_claves-1) {
+                                       prepostkey->clave = nodo->claves[i+1];
+                                       exitcode = 1;
+                               } else  exitcode = -1;
+                       }
+               }               
+       }
+       
+       /* Libero y devuelvo exitcode */
+       b_plus_destruir_nodo(nodo);
+       return(exitcode);               
+}
+
+int emufs_b_plus_reemplazar_clave(INDICE *idx, CLAVE key, INDEX_DAT query, int num_node)
+{
+       NODO_B_PLUS *nodo;
+       int i;
+       INDEX_DAT auxquery;
+       auxquery.clave = key;   
+               
+       /* Comienzo buscando la clave y obteniendo el nodo en donde esta */
+       if (b_plus_existe_clave(idx,&auxquery,num_node) == 1) {                                 
+               
+               /* Levanto el nodo y busco donde esta la clave */               
+               printf("El reemplazar encontro la clave %i y en el nodo %i\n",auxquery.clave.i_clave,(int)auxquery.num_bloque);
+               nodo = b_plus_leer_nodo(idx,auxquery.num_bloque);
+               if (nodo == NULL) return -1;
+               i = nodo->cant_claves - 1;
+               
+               /* Busco la clave y reemplazo */
+               while ( i >= 0 && key.i_clave != nodo->claves[i].i_clave ) --i;
+               if (i < 0) return -1; /* Error, no esta la clave */
+               
+               /* Cheque por las dudas si es hoja o interno, aunque deberia ser hoja */
+               if (nodo->nivel > 0) {                  
+                       nodo->claves[i] = query.clave;
+               } else {
+                       nodo->claves[i] = query.clave;
+                       nodo->hijos[i] = query.num_bloque;
+               }
+               b_plus_grabar_nodo(idx,nodo,auxquery.num_bloque);
+               b_plus_destruir_nodo(nodo);
+               return 0;
+       }
+       else return -1;
+}
+
+int emufs_b_plus_eliminar(INDICE *idx, CLAVE key, int num_node)
+{
+       INDEX_DAT prepostkey;
+       int i = 0,j = 0,minclaves = 0, nivel_mayor1 = 0,cant_claves_child = 0;
+       NODO_B_PLUS *nodo = b_plus_leer_nodo(idx,num_node);
+       NODO_B_PLUS *node_y,*node_z;
+       if (nodo == NULL) { PERR("No leyo nodo bien"); return -1; }
+       i = nodo->cant_claves - 1;
+       minclaves = ceil(idx->size_hijos/sizeof(CLAVE)/2)-1;
+
+       /* Si es hoja, borro directamente la clave. No se producira underflow
+       pues lo asegura la recursividad del delete */   
+       if (nodo->nivel == 0) {         
+               while ( i >= 0 && key.i_clave != nodo->claves[i].i_clave ) --i;
+               if (i < 0) return -1;
+               /* Encontre la clave en la pos i, la borro */
+               for (j = i; j < nodo->cant_claves-1; ++j) {
+                       nodo->claves[j] = nodo->claves[j+1];
+                       nodo->hijos[j] = nodo->hijos[j+1];
+               }
+               nodo->hijos[j] = nodo->hijos[j+1];
+        nodo->cant_claves--;
+               
+               /* Grabo el nodo actualizado en disco */
+               b_plus_grabar_nodo(idx,nodo,num_node);
+               b_plus_destruir_nodo(nodo);
+               return 0;
+       } else {
+               /* Me debo fijar si esta la clave en este nodo interno, sino busco */           
+               while ( i >= 0 && key.i_clave != nodo->claves[i].i_clave ) --i;
+               if (i < 0) {
+                       /* No esta en este nodo interno, caso 3 */
+               } else {
+                       /* Esta en el nodo interno, caso 2 */
+                       cant_claves_child = b_plus_cant_claves_nodo(idx,nodo->hijos[i]);
+                       if (cant_claves_child > minclaves) {
+                               PERR("Entre caso 2a del eliminar");                             
+                               /* Caso 2a, comienzo buscando la clave previa inmediata */
+                               b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i],&prepostkey,0);
+                               /* La elimino recursivamente */
+                               emufs_b_plus_eliminar(idx,prepostkey.clave,nodo->hijos[i]); /* CHEAT */
+                               /* Remplazo mi clave key por la encontrada prekey */
+                               nodo->claves[i] = prepostkey.clave;
+                               b_plus_grabar_nodo(idx,nodo,num_node);
+                               /* Remplazo la otra instancia de key en una hoja seguro por prekey */
+                               emufs_b_plus_reemplazar_clave(idx,key,prepostkey,nodo->hijos[i+1]);
+                       } else { 
+                               cant_claves_child = b_plus_cant_claves_nodo(idx,nodo->hijos[i+1]);
+                               if (cant_claves_child > minclaves) {
+                                       PERR("Entre caso 2b del eliminar");
+                                       /* Caso 2b, comienzo buscando la clave sucesor inmediata */
+                                       b_plus_buscar_prepost(idx,key,nodo->hijos[i+1],&prepostkey,1);
+                                       printf("Bloque .dat en prepostkey %i\n",prepostkey.num_bloque);                                 
+                                       /* La elimino recursivamente */
+                                       emufs_b_plus_eliminar(idx,prepostkey.clave,nodo->hijos[i+1]); /* CHEAT */
+                                       /* Remplazo mi clave key por la encontrada postkey */
+                                       nodo->claves[i] = prepostkey.clave;
+                                       b_plus_grabar_nodo(idx,nodo,num_node);
+                                       /* Remplazo la otra instancia de key en una hoja seguro por postkey */
+                                       emufs_b_plus_reemplazar_clave(idx,key,prepostkey,nodo->hijos[i+1]);                                     
+                               } else {
+                                       /* Caso 2c debo hacer un merge de la clave con hijo izq y der */
+                                       node_y = b_plus_leer_nodo(idx,nodo->hijos[i]);
+                                       node_z = b_plus_leer_nodo(idx,nodo->hijos[i+1]);
+                                       /* Bajo la clave Key a NodoY y muevo todo lo de NodoZ a NodoY */
+                                       /* Si es nivel mayor a 1, bajo clave pues no esta en NodoZ, otherwise no bajo */
+                                       if (nodo->nivel > 1) {
+                                               nivel_mayor1 = 1;
+                                               node_y->claves[minclaves] = key;
+                                       }               
+                                       for (j = 0; j < minclaves; ++j) node_y->claves[j+minclaves+nivel_mayor1] = node_z->claves[j];
+                                       for (j = 0; j < minclaves+1; ++j) node_y->hijos[j+minclaves+nivel_mayor1] = node_z->hijos[j];
+                                       node_y->cant_claves = minclaves*2+nivel_mayor1;                                 
+                                       /* Shifteo en el nodo padre NODO, para quitar la que bajo */
+                                       for (j = i; j < nodo->cant_claves-1; ++j) {
+                                               nodo->claves[j] = nodo->claves[j+1];
+                                               nodo->hijos[j+1] = nodo->hijos[j+2];
+                                       }
+                                       nodo->cant_claves--;
+                                       b_plus_grabar_nodo(idx,nodo,num_node);
+                                       b_plus_grabar_nodo(idx,node_y,nodo->hijos[i]);
+                                       b_plus_destruir_nodo(node_y);
+                                       b_plus_destruir_nodo(node_z);
+                                       /* Elimino recursivamente Key de NodeY, entrando por ese subtree */
+                                       emufs_b_plus_eliminar(idx,key,nodo->hijos[i]);
+                                       }
+                               }
+                       }                       
+                       /* Termine caso 2 o 3, libero el nodo */
+                       b_plus_destruir_nodo(nodo);
+                       return 0;                       
+               }
+       
+       return -1;
+}
+
+int b_plus_get_num_nodo(INDICE *idx)
 {
        FILE *fp;
        int num;