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[bpt/emacs.git] / lisp / emacs-lisp / avl-tree.el
dissimilarity index 73%
index f5d6abc..c0288cd 100644 (file)
-;;; avl-tree.el --- balanced binary trees, AVL-trees
-
-;; Copyright (C) 1995, 2007 Free Software Foundation, Inc.
-
-;; Author: Per Cederqvist <ceder@lysator.liu.se>
-;;     Inge Wallin <inge@lysator.liu.se>
-;;     Thomas Bellman <bellman@lysator.liu.se>
-;; Maintainer: FSF
-;; Created: 10 May 1991
-;; Keywords: extensions, data structures
-
-;; This file is part of GNU Emacs.
-
-;; GNU Emacs is free software; you can redistribute it and/or modify
-;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
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-;; any later version.
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-;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-;; GNU General Public License for more details.
-
-;; You should have received a copy of the GNU General Public License
-;; along with GNU Emacs; see the file COPYING.  If not, write to the
-;; Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
-;; Boston, MA 02110-1301, USA.
-
-;;; Commentary:
-
-;; This file combines elib-node.el and avltree.el from Elib.
-;;
-;; * Comments from elib-node.el
-;; A node is implemented as an array with three elements, using
-;; (elt node 0) as the left pointer
-;; (elt node 1) as the right pointer
-;; (elt node 2) as the data
-;;
-;; Some types of trees, e.g. AVL trees, need bigger nodes, but
-;; as long as the first three parts are the left pointer, the
-;; right pointer and the data field, these macros can be used.
-;;
-;; * Comments from avltree.el
-;; An AVL tree is a nearly-perfect balanced binary tree.  A tree
-;; consists of two cons cells, the first one holding the tag
-;; 'AVL-TREE in the car cell, and the second one having the tree
-;; in the car and the compare function in the cdr cell.  The tree has
-;; a dummy node as its root with the real tree in the left pointer.
-;;
-;; Each node of the tree consists of one data element, one left
-;; sub-tree and one right sub-tree.  Each node also has a balance
-;; count, which is the difference in depth of the left and right
-;; sub-trees.
-
-;;; Code:
-
-(defmacro elib-node-left (node)
-  ;; Return the left pointer of NODE.
-  `(aref ,node 0))
-
-(defmacro elib-node-right (node)
-  ;; Return the right pointer of NODE.
-  `(aref ,node 1))
-
-(defmacro elib-node-data (node)
-  ;; Return the data of NODE.
-  `(aref ,node 2))
-
-(defmacro elib-node-set-left (node newleft)
-  ;; Set the left pointer of NODE to NEWLEFT.
-  `(aset ,node 0 ,newleft))
-
-(defmacro elib-node-set-right (node newright)
-  ;; Set the right pointer of NODE to NEWRIGHT.
-  `(aset ,node 1 ,newright))
-
-(defmacro elib-node-set-data (node newdata)
-  ;; Set the data of NODE to NEWDATA.
-  `(aset ,node 2 ,newdata))
-
-(defmacro elib-node-branch (node branch)
-  ;; Get value of a branch of a node.
-  ;;
-  ;; NODE is the node, and BRANCH is the branch.
-  ;; 0 for left pointer, 1 for right pointer and 2 for the data."
-  `(aref ,node ,branch))
-
-(defmacro elib-node-set-branch (node branch newval)
-  ;; Set value of a branch of a node.
-  ;;
-  ;; NODE is the node, and BRANCH is the branch.
-  ;; 0 for left pointer, 1 for the right pointer and 2 for the data.
-  ;; NEWVAL is new value of the branch."
-  `(aset ,node ,branch ,newval))
-
-;;; ================================================================
-;;;        Functions and macros handling an AVL tree node.
-
-(defmacro elib-avl-node-create (left right data balance)
-  ;; Create and return an avl-tree node.
-  `(vector ,left ,right ,data ,balance))
-
-(defmacro elib-avl-node-balance (node)
-  ;; Return the balance field of a node.
-  `(aref ,node 3))
-
-(defmacro elib-avl-node-set-balance (node newbal)
-  ;; Set the balance field of a node.
-  `(aset ,node 3 ,newbal))
-
-\f
-;;; ================================================================
-;;;       Internal functions for use in the AVL tree package
-
-;;;
-;;; The functions and macros in this section all start with `elib-avl-'.
-;;;
-
-(defmacro elib-avl-root (tree)
-  ;; Return the root node for an avl-tree.  INTERNAL USE ONLY.
-  `(elib-node-left (car (cdr ,tree))))
-
-(defmacro elib-avl-dummyroot (tree)
-  ;; Return the dummy node of an avl-tree.  INTERNAL USE ONLY.
-  `(car (cdr ,tree)))
-
-(defmacro elib-avl-cmpfun (tree)
-  ;; Return the compare function of AVL tree TREE.  INTERNAL USE ONLY.
-  `(cdr (cdr ,tree)))
-
-;; ----------------------------------------------------------------
-;;                          Deleting data
-
-(defun elib-avl-del-balance1 (node branch)
-  ;; Rebalance a tree and return t if the height of the tree has shrunk.
-  (let* ((br (elib-node-branch node branch))
-         p1
-         b1
-         p2
-         b2
-         result)
-    (cond
-     ((< (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br 0)
-      t)
-
-     ((= (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br +1)
-      nil)
-
-     (t
-      ;; Rebalance.
-      (setq p1 (elib-node-right br)
-            b1 (elib-avl-node-balance p1))
-      (if (>= b1 0)
-          ;; Single RR rotation.
-          (progn
-            (elib-node-set-right br (elib-node-left p1))
-            (elib-node-set-left p1 br)
-            (if (= 0 b1)
-                (progn
-                  (elib-avl-node-set-balance br +1)
-                  (elib-avl-node-set-balance p1 -1)
-                  (setq result nil))
-              (elib-avl-node-set-balance br 0)
-              (elib-avl-node-set-balance p1 0)
-              (setq result t))
-            (elib-node-set-branch node branch p1)
-            result)
-
-        ;; Double RL rotation.
-        (setq p2 (elib-node-left p1)
-              b2 (elib-avl-node-balance p2))
-        (elib-node-set-left p1 (elib-node-right p2))
-        (elib-node-set-right p2 p1)
-        (elib-node-set-right br (elib-node-left p2))
-        (elib-node-set-left p2 br)
-        (if (> b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance br -1)
-          (elib-avl-node-set-balance br 0))
-        (if (< b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance p1 +1)
-          (elib-avl-node-set-balance p1 0))
-        (elib-node-set-branch node branch p2)
-        (elib-avl-node-set-balance p2 0)
-        t)))))
-
-(defun elib-avl-del-balance2 (node branch)
-  (let* ((br (elib-node-branch node branch))
-         p1
-         b1
-         p2
-         b2
-         result)
-    (cond
-     ((> (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br 0)
-      t)
-
-     ((= (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br -1)
-      nil)
-
-     (t
-      ;; Rebalance.
-      (setq p1 (elib-node-left br)
-            b1 (elib-avl-node-balance p1))
-      (if (<= b1 0)
-          ;; Single LL rotation.
-          (progn
-            (elib-node-set-left br (elib-node-right p1))
-            (elib-node-set-right p1 br)
-            (if (= 0 b1)
-                (progn
-                  (elib-avl-node-set-balance br -1)
-                  (elib-avl-node-set-balance p1 +1)
-                  (setq result nil))
-              (elib-avl-node-set-balance br 0)
-              (elib-avl-node-set-balance p1 0)
-              (setq result t))
-            (elib-node-set-branch node branch p1)
-            result)
-
-        ;; Double LR rotation.
-        (setq p2 (elib-node-right p1)
-              b2 (elib-avl-node-balance p2))
-        (elib-node-set-right p1 (elib-node-left p2))
-        (elib-node-set-left p2 p1)
-        (elib-node-set-left br (elib-node-right p2))
-        (elib-node-set-right p2 br)
-        (if (< b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance br +1)
-          (elib-avl-node-set-balance br 0))
-        (if (> b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance p1 -1)
-          (elib-avl-node-set-balance p1 0))
-        (elib-node-set-branch node branch p2)
-        (elib-avl-node-set-balance p2 0)
-        t)))))
-
-(defun elib-avl-do-del-internal (node branch q)
-
-  (let* ((br (elib-node-branch node branch)))
-    (if (elib-node-right br)
-        (if (elib-avl-do-del-internal br +1 q)
-            (elib-avl-del-balance2 node branch))
-      (elib-node-set-data q (elib-node-data br))
-      (elib-node-set-branch node branch
-                            (elib-node-left br))
-      t)))
-
-(defun elib-avl-do-delete (cmpfun root branch data)
-  ;; Return t if the height of the tree has shrunk.
-  (let* ((br (elib-node-branch root branch)))
-    (cond
-     ((null br)
-      nil)
-
-     ((funcall cmpfun data (elib-node-data br))
-      (if (elib-avl-do-delete cmpfun br 0 data)
-          (elib-avl-del-balance1 root branch)))
-
-     ((funcall cmpfun (elib-node-data br) data)
-      (if (elib-avl-do-delete cmpfun br 1 data)
-          (elib-avl-del-balance2 root branch)))
-
-     (t
-      ;; Found it.  Let's delete it.
-      (cond
-       ((null (elib-node-right br))
-        (elib-node-set-branch root branch (elib-node-left br))
-        t)
-
-       ((null (elib-node-left br))
-        (elib-node-set-branch root branch (elib-node-right br))
-        t)
-
-       (t
-        (if (elib-avl-do-del-internal br 0 br)
-            (elib-avl-del-balance1 root branch))))))))
-
-;; ----------------------------------------------------------------
-;;                           Entering data
-
-(defun elib-avl-enter-balance1 (node branch)
-  ;; Rebalance a tree and return t if the height of the tree has grown.
-  (let* ((br (elib-node-branch node branch))
-         p1
-         p2
-         b2
-         result)
-    (cond
-     ((< (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br 0)
-      nil)
-
-     ((= (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br +1)
-      t)
-
-     (t
-      ;; Tree has grown => Rebalance.
-      (setq p1 (elib-node-right br))
-      (if (> (elib-avl-node-balance p1) 0)
-          ;; Single RR rotation.
-          (progn
-            (elib-node-set-right br (elib-node-left p1))
-            (elib-node-set-left p1 br)
-            (elib-avl-node-set-balance br 0)
-            (elib-node-set-branch node branch p1))
-
-        ;; Double RL rotation.
-        (setq p2 (elib-node-left p1)
-              b2 (elib-avl-node-balance p2))
-        (elib-node-set-left p1 (elib-node-right p2))
-        (elib-node-set-right p2 p1)
-        (elib-node-set-right br (elib-node-left p2))
-        (elib-node-set-left p2 br)
-        (if (> b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance br -1)
-          (elib-avl-node-set-balance br 0))
-        (if (< b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance p1 +1)
-          (elib-avl-node-set-balance p1 0))
-        (elib-node-set-branch node branch p2))
-      (elib-avl-node-set-balance (elib-node-branch node branch) 0)
-      nil))))
-
-(defun elib-avl-enter-balance2 (node branch)
-  ;; Return t if the tree has grown.
-  (let* ((br (elib-node-branch node branch))
-         p1
-         p2
-         b2)
-    (cond
-     ((> (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br 0)
-      nil)
-
-     ((= (elib-avl-node-balance br) 0)
-      (elib-avl-node-set-balance br -1)
-      t)
-
-     (t
-      ;; Balance was -1 => Rebalance.
-      (setq p1 (elib-node-left br))
-      (if (< (elib-avl-node-balance p1) 0)
-          ;; Single LL rotation.
-          (progn
-            (elib-node-set-left br (elib-node-right p1))
-            (elib-node-set-right p1 br)
-            (elib-avl-node-set-balance br 0)
-            (elib-node-set-branch node branch p1))
-
-        ;; Double LR rotation.
-        (setq p2 (elib-node-right p1)
-              b2 (elib-avl-node-balance p2))
-        (elib-node-set-right p1 (elib-node-left p2))
-        (elib-node-set-left p2 p1)
-        (elib-node-set-left br (elib-node-right p2))
-        (elib-node-set-right p2 br)
-        (if (< b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance br +1)
-          (elib-avl-node-set-balance br 0))
-        (if (> b2 0)
-            (elib-avl-node-set-balance p1 -1)
-          (elib-avl-node-set-balance p1 0))
-        (elib-node-set-branch node branch p2))
-      (elib-avl-node-set-balance (elib-node-branch node branch) 0)
-      nil))))
-
-(defun elib-avl-do-enter (cmpfun root branch data)
-  ;; Return t if height of tree ROOT has grown.  INTERNAL USE ONLY.
-  (let ((br (elib-node-branch root branch)))
-    (cond
-     ((null br)
-      ;; Data not in tree, insert it.
-      (elib-node-set-branch root branch
-                            (elib-avl-node-create nil nil data 0))
-      t)
-
-     ((funcall cmpfun data (elib-node-data br))
-      (and (elib-avl-do-enter cmpfun
-                              br
-                              0 data)
-           (elib-avl-enter-balance2 root branch)))
-
-     ((funcall cmpfun (elib-node-data br) data)
-      (and (elib-avl-do-enter cmpfun
-                              br
-                              1 data)
-           (elib-avl-enter-balance1 root branch)))
-
-     (t
-      (elib-node-set-data br data)
-      nil))))
-
-;; ----------------------------------------------------------------
-
-(defun elib-avl-mapc (map-function root)
-  ;; Apply MAP-FUNCTION to all nodes in the tree starting with ROOT.
-  ;; The function is applied in-order.
-  ;;
-  ;; Note: MAP-FUNCTION is applied to the node and not to the data itself.
-  ;; INTERNAL USE ONLY.
-  (let ((node root)
-        (stack nil)
-        (go-left t))
-    (push nil stack)
-    (while node
-      (if (and go-left
-               (elib-node-left node))
-          ;; Do the left subtree first.
-          (progn
-            (push node stack)
-            (setq node (elib-node-left node)))
-        ;; Apply the function...
-        (funcall map-function node)
-        ;; and do the right subtree.
-        (if (elib-node-right node)
-            (setq node (elib-node-right node)
-                  go-left t)
-          (setq node (pop stack)
-                go-left nil))))))
-
-(defun elib-avl-do-copy (root)
-  ;; Copy the tree with ROOT as root.
-  ;; Highly recursive. INTERNAL USE ONLY.
-  (if (null root)
-      nil
-    (elib-avl-node-create (elib-avl-do-copy (elib-node-left root))
-                          (elib-avl-do-copy (elib-node-right root))
-                          (elib-node-data root)
-                          (elib-avl-node-balance root))))
-
-\f
-;;; ================================================================
-;;;       The public functions which operate on AVL trees.
-
-(defun avl-tree-create (compare-function)
-  "Create an empty avl tree.
-COMPARE-FUNCTION is a function which takes two arguments, A and B,
-and returns non-nil if A is less than B, and nil otherwise."
-  (cons 'AVL-TREE
-        (cons (elib-avl-node-create nil nil nil 0)
-              compare-function)))
-
-(defun avl-tree-p (obj)
-  "Return t if OBJ is an avl tree, nil otherwise."
-  (eq (car-safe obj) 'AVL-TREE))
-
-(defun avl-tree-compare-function (tree)
-  "Return the comparision function for the avl tree TREE."
-  (elib-avl-cmpfun tree))
-
-(defun avl-tree-empty (tree)
-  "Return t if TREE is emtpy, otherwise return nil."
-  (null (elib-avl-root tree)))
-
-(defun avl-tree-enter (tree data)
-  "In the avl tree TREE insert DATA.
-Return DATA."
-  (elib-avl-do-enter (elib-avl-cmpfun tree)
-                     (elib-avl-dummyroot tree)
-                     0
-                     data)
-  data)
-
-(defun avl-tree-delete (tree data)
-  "From the avl tree TREE, delete DATA.
-Return the element in TREE which matched DATA, nil if no element matched."
-  (elib-avl-do-delete (elib-avl-cmpfun tree)
-                      (elib-avl-dummyroot tree)
-                      0
-                      data))
-
-(defun avl-tree-member (tree data)
-  "Return the element in the avl tree TREE which matches DATA.
-Matching uses the compare function previously specified in `avl-tree-create'
-when TREE was created.
-
-If there is no such element in the tree, the value is nil."
-  (let ((node (elib-avl-root tree))
-        (compare-function (elib-avl-cmpfun tree))
-        found)
-    (while (and node
-                (not found))
-      (cond
-       ((funcall compare-function data (elib-node-data node))
-        (setq node (elib-node-left node)))
-       ((funcall compare-function (elib-node-data node) data)
-        (setq node (elib-node-right node)))
-       (t
-        (setq found t))))
-
-    (if node
-        (elib-node-data node)
-      nil)))
-
-(defun avl-tree-map (__map-function__ tree)
-  "Apply MAP-FUNCTION to all elements in the avl tree TREE."
-  (elib-avl-mapc
-   (function (lambda (node)
-               (elib-node-set-data node
-                                   (funcall __map-function__
-                                            (elib-node-data node)))))
-   (elib-avl-root tree)))
-
-(defun avl-tree-first (tree)
-  "Return the first element in TREE, or nil if TREE is empty."
-  (let ((node (elib-avl-root tree)))
-    (if node
-        (progn
-          (while (elib-node-left node)
-            (setq node (elib-node-left node)))
-          (elib-node-data node))
-      nil)))
-
-(defun avl-tree-last (tree)
-  "Return the last element in TREE, or nil if TREE is empty."
-  (let ((node (elib-avl-root tree)))
-    (if node
-        (progn
-          (while (elib-node-right node)
-            (setq node (elib-node-right node)))
-          (elib-node-data node))
-      nil)))
-
-(defun avl-tree-copy (tree)
-  "Return a copy of the avl tree TREE."
-  (let ((new-tree (avl-tree-create
-                   (elib-avl-cmpfun tree))))
-    (elib-node-set-left (elib-avl-dummyroot new-tree)
-                        (elib-avl-do-copy (elib-avl-root tree)))
-    new-tree))
-
-(defun avl-tree-flatten (tree)
-  "Return a sorted list containing all elements of TREE."
-  (nreverse
-   (let ((treelist nil))
-     (elib-avl-mapc (function (lambda (node)
-                                (setq treelist (cons (elib-node-data node)
-                                                     treelist))))
-                    (elib-avl-root tree))
-     treelist)))
-
-(defun avl-tree-size (tree)
-  "Return the number of elements in TREE."
-  (let ((treesize 0))
-    (elib-avl-mapc (function (lambda (data)
-                               (setq treesize (1+ treesize))
-                               data))
-                   (elib-avl-root tree))
-    treesize))
-
-(defun avl-tree-clear (tree)
-  "Clear the avl tree TREE."
-  (elib-node-set-left (elib-avl-dummyroot tree) nil))
-
-(provide 'avl-tree)
-
-;; arch-tag: 47e26701-43c9-4222-bd79-739eac6357a9
-;;; avl-tree.el ends here
+;;; avl-tree.el --- balanced binary trees, AVL-trees
+
+;; Copyright (C) 1995, 2007, 2008  Free Software Foundation, Inc.
+
+;; Author: Per Cederqvist <ceder@lysator.liu.se>
+;;     Inge Wallin <inge@lysator.liu.se>
+;;     Thomas Bellman <bellman@lysator.liu.se>
+;; Maintainer: FSF
+;; Created: 10 May 1991
+;; Keywords: extensions, data structures
+
+;; This file is part of GNU Emacs.
+
+;; GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
+;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
+;; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+;; (at your option) any later version.
+
+;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
+;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+;; GNU General Public License for more details.
+
+;; You should have received a copy of the GNU General Public License
+;; along with GNU Emacs.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+;;; Commentary:
+
+;; An AVL tree is a nearly-perfect balanced binary tree.  A tree consists of
+;; two elements, the root node and the compare function.  The actual tree
+;; has a dummy node as its root with the real root in the left pointer.
+;;
+;; Each node of the tree consists of one data element, one left
+;; sub-tree and one right sub-tree.  Each node also has a balance
+;; count, which is the difference in depth of the left and right
+;; sub-trees.
+;;
+;; The functions with names of the form "avl-tree--" are intended for
+;; internal use only.
+
+;;; Code:
+
+(eval-when-compile (require 'cl))
+
+;; ================================================================
+;;; Functions and macros handling an AVL tree node.
+
+(defstruct (avl-tree--node
+            ;; We force a representation without tag so it matches the
+            ;; pre-defstruct representation.  Also we use the underlying
+            ;; representation in the implementation of avl-tree--node-branch.
+            (:type vector)
+            (:constructor nil)
+            (:constructor avl-tree--node-create (left right data balance))
+            (:copier nil))
+  left right data balance)
+
+(defalias 'avl-tree--node-branch 'aref
+  ;; This implementation is efficient but breaks the defstruct abstraction.
+  ;; An alternative could be
+  ;; (funcall (aref [avl-tree-left avl-tree-right avl-tree-data] branch) node)
+  "Get value of a branch of a node.
+
+NODE is the node, and BRANCH is the branch.
+0 for left pointer, 1 for right pointer and 2 for the data.\"
+\(fn node branch)")
+;; The funcall/aref trick doesn't work for the setf method, unless we try
+;; and access the underlying setter function, but this wouldn't be
+;; portable either.
+(defsetf avl-tree--node-branch aset)
+
+\f
+;; ================================================================
+;;; Internal functions for use in the AVL tree package
+
+(defstruct (avl-tree-
+            ;; A tagged list is the pre-defstruct representation.
+            ;; (:type list)
+            :named
+            (:constructor nil)
+            (:constructor avl-tree-create (cmpfun))
+            (:predicate avl-tree-p)
+            (:copier nil))
+  (dummyroot (avl-tree--node-create nil nil nil 0))
+  cmpfun)
+
+(defmacro avl-tree--root (tree)
+  ;; Return the root node for an avl-tree.  INTERNAL USE ONLY.
+  `(avl-tree--node-left (avl-tree--dummyroot tree)))
+(defsetf avl-tree--root (tree) (node)
+  `(setf (avl-tree--node-left (avl-tree--dummyroot ,tree)) ,node))
+
+;; ----------------------------------------------------------------
+;;                          Deleting data
+
+(defun avl-tree--del-balance1 (node branch)
+  ;; Rebalance a tree and return t if the height of the tree has shrunk.
+  (let ((br (avl-tree--node-branch node branch))
+        p1 b1 p2 b2 result)
+    (cond
+     ((< (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+      t)
+
+     ((= (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) +1)
+      nil)
+
+     (t
+      ;; Rebalance.
+      (setq p1 (avl-tree--node-right br)
+            b1 (avl-tree--node-balance p1))
+      (if (>= b1 0)
+          ;; Single RR rotation.
+          (progn
+            (setf (avl-tree--node-right br) (avl-tree--node-left p1))
+            (setf (avl-tree--node-left p1) br)
+            (if (= 0 b1)
+                (progn
+                  (setf (avl-tree--node-balance br) +1)
+                  (setf (avl-tree--node-balance p1) -1)
+                  (setq result nil))
+              (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+              (setf (avl-tree--node-balance p1) 0)
+              (setq result t))
+            (setf (avl-tree--node-branch node branch) p1)
+            result)
+
+        ;; Double RL rotation.
+        (setq p2 (avl-tree--node-left p1)
+              b2 (avl-tree--node-balance p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p1) (avl-tree--node-right p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p2) p1)
+        (setf (avl-tree--node-right br) (avl-tree--node-left p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p2) br)
+        (setf (avl-tree--node-balance br) (if (> b2 0) -1 0))
+        (setf (avl-tree--node-balance p1) (if (< b2 0) +1 0))
+        (setf (avl-tree--node-branch node branch) p2)
+        (setf (avl-tree--node-balance p2) 0)
+        t)))))
+
+(defun avl-tree--del-balance2 (node branch)
+  (let ((br (avl-tree--node-branch node branch))
+        p1 b1 p2 b2 result)
+    (cond
+     ((> (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+      t)
+
+     ((= (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) -1)
+      nil)
+
+     (t
+      ;; Rebalance.
+      (setq p1 (avl-tree--node-left br)
+            b1 (avl-tree--node-balance p1))
+      (if (<= b1 0)
+          ;; Single LL rotation.
+          (progn
+            (setf (avl-tree--node-left br) (avl-tree--node-right p1))
+            (setf (avl-tree--node-right p1) br)
+            (if (= 0 b1)
+                (progn
+                  (setf (avl-tree--node-balance br) -1)
+                  (setf (avl-tree--node-balance p1) +1)
+                  (setq result nil))
+              (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+              (setf (avl-tree--node-balance p1) 0)
+              (setq result t))
+            (setf (avl-tree--node-branch node branch) p1)
+            result)
+
+        ;; Double LR rotation.
+        (setq p2 (avl-tree--node-right p1)
+              b2 (avl-tree--node-balance p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p1) (avl-tree--node-left p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p2) p1)
+        (setf (avl-tree--node-left br) (avl-tree--node-right p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p2) br)
+        (setf (avl-tree--node-balance br) (if (< b2 0) +1 0))
+        (setf (avl-tree--node-balance p1) (if (> b2 0) -1 0))
+        (setf (avl-tree--node-branch node branch) p2)
+        (setf (avl-tree--node-balance p2) 0)
+        t)))))
+
+(defun avl-tree--do-del-internal (node branch q)
+  (let ((br (avl-tree--node-branch node branch)))
+    (if (avl-tree--node-right br)
+        (if (avl-tree--do-del-internal br +1 q)
+            (avl-tree--del-balance2 node branch))
+      (setf (avl-tree--node-data q) (avl-tree--node-data br))
+      (setf (avl-tree--node-branch node branch)
+            (avl-tree--node-left br))
+      t)))
+
+(defun avl-tree--do-delete (cmpfun root branch data)
+  ;; Return t if the height of the tree has shrunk.
+  (let ((br (avl-tree--node-branch root branch)))
+    (cond
+     ((null br)
+      nil)
+
+     ((funcall cmpfun data (avl-tree--node-data br))
+      (if (avl-tree--do-delete cmpfun br 0 data)
+          (avl-tree--del-balance1 root branch)))
+
+     ((funcall cmpfun (avl-tree--node-data br) data)
+      (if (avl-tree--do-delete cmpfun br 1 data)
+          (avl-tree--del-balance2 root branch)))
+
+     (t
+      ;; Found it.  Let's delete it.
+      (cond
+       ((null (avl-tree--node-right br))
+        (setf (avl-tree--node-branch root branch) (avl-tree--node-left br))
+        t)
+
+       ((null (avl-tree--node-left br))
+        (setf (avl-tree--node-branch root branch) (avl-tree--node-right br))
+        t)
+
+       (t
+        (if (avl-tree--do-del-internal br 0 br)
+            (avl-tree--del-balance1 root branch))))))))
+
+;; ----------------------------------------------------------------
+;;                           Entering data
+
+(defun avl-tree--enter-balance1 (node branch)
+  ;; Rebalance a tree and return t if the height of the tree has grown.
+  (let ((br (avl-tree--node-branch node branch))
+        p1 p2 b2 result)
+    (cond
+     ((< (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+      nil)
+
+     ((= (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) +1)
+      t)
+
+     (t
+      ;; Tree has grown => Rebalance.
+      (setq p1 (avl-tree--node-right br))
+      (if (> (avl-tree--node-balance p1) 0)
+          ;; Single RR rotation.
+          (progn
+            (setf (avl-tree--node-right br) (avl-tree--node-left p1))
+            (setf (avl-tree--node-left p1) br)
+            (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+            (setf (avl-tree--node-branch node branch) p1))
+
+        ;; Double RL rotation.
+        (setq p2 (avl-tree--node-left p1)
+              b2 (avl-tree--node-balance p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p1) (avl-tree--node-right p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p2) p1)
+        (setf (avl-tree--node-right br) (avl-tree--node-left p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p2) br)
+        (setf (avl-tree--node-balance br) (if (> b2 0) -1 0))
+        (setf (avl-tree--node-balance p1) (if (< b2 0) +1 0))
+        (setf (avl-tree--node-branch node branch) p2))
+      (setf (avl-tree--node-balance (avl-tree--node-branch node branch)) 0)
+      nil))))
+
+(defun avl-tree--enter-balance2 (node branch)
+  ;; Return t if the tree has grown.
+  (let ((br (avl-tree--node-branch node branch))
+        p1 p2 b2)
+    (cond
+     ((> (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+      nil)
+
+     ((= (avl-tree--node-balance br) 0)
+      (setf (avl-tree--node-balance br) -1)
+      t)
+
+     (t
+      ;; Balance was -1 => Rebalance.
+      (setq p1 (avl-tree--node-left br))
+      (if (< (avl-tree--node-balance p1) 0)
+          ;; Single LL rotation.
+          (progn
+            (setf (avl-tree--node-left br) (avl-tree--node-right p1))
+            (setf (avl-tree--node-right p1) br)
+            (setf (avl-tree--node-balance br) 0)
+            (setf (avl-tree--node-branch node branch) p1))
+
+        ;; Double LR rotation.
+        (setq p2 (avl-tree--node-right p1)
+              b2 (avl-tree--node-balance p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p1) (avl-tree--node-left p2))
+        (setf (avl-tree--node-left p2) p1)
+        (setf (avl-tree--node-left br) (avl-tree--node-right p2))
+        (setf (avl-tree--node-right p2) br)
+        (setf (avl-tree--node-balance br) (if (< b2 0) +1 0))
+        (setf (avl-tree--node-balance p1) (if (> b2 0) -1 0))
+        (setf (avl-tree--node-branch node branch) p2))
+      (setf (avl-tree--node-balance (avl-tree--node-branch node branch)) 0)
+      nil))))
+
+(defun avl-tree--do-enter (cmpfun root branch data)
+  ;; Return t if height of tree ROOT has grown.  INTERNAL USE ONLY.
+  (let ((br (avl-tree--node-branch root branch)))
+    (cond
+     ((null br)
+      ;; Data not in tree, insert it.
+      (setf (avl-tree--node-branch root branch)
+            (avl-tree--node-create nil nil data 0))
+      t)
+
+     ((funcall cmpfun data (avl-tree--node-data br))
+      (and (avl-tree--do-enter cmpfun br 0 data)
+           (avl-tree--enter-balance2 root branch)))
+
+     ((funcall cmpfun (avl-tree--node-data br) data)
+      (and (avl-tree--do-enter cmpfun br 1 data)
+           (avl-tree--enter-balance1 root branch)))
+
+     (t
+      (setf (avl-tree--node-data br) data)
+      nil))))
+
+;; ----------------------------------------------------------------
+
+(defun avl-tree--mapc (map-function root)
+  ;; Apply MAP-FUNCTION to all nodes in the tree starting with ROOT.
+  ;; The function is applied in-order.
+  ;;
+  ;; Note: MAP-FUNCTION is applied to the node and not to the data itself.
+  ;; INTERNAL USE ONLY.
+  (let ((node root)
+        (stack nil)
+        (go-left t))
+    (push nil stack)
+    (while node
+      (if (and go-left
+               (avl-tree--node-left node))
+          ;; Do the left subtree first.
+          (progn
+            (push node stack)
+            (setq node (avl-tree--node-left node)))
+        ;; Apply the function...
+        (funcall map-function node)
+        ;; and do the right subtree.
+        (setq node (if (setq go-left (avl-tree--node-right node))
+                       (avl-tree--node-right node)
+                     (pop stack)))))))
+
+(defun avl-tree--do-copy (root)
+  ;; Copy the avl tree with ROOT as root.
+  ;; Highly recursive. INTERNAL USE ONLY.
+  (if (null root)
+      nil
+    (avl-tree--node-create
+     (avl-tree--do-copy (avl-tree--node-left root))
+     (avl-tree--do-copy (avl-tree--node-right root))
+     (avl-tree--node-data root)
+     (avl-tree--node-balance root))))
+
+\f
+;; ================================================================
+;;; The public functions which operate on AVL trees.
+
+(defalias 'avl-tree-compare-function 'avl-tree--cmpfun
+  "Return the comparison function for the avl tree TREE.
+
+\(fn TREE)")
+
+(defun avl-tree-empty (tree)
+  "Return t if avl tree TREE is emtpy, otherwise return nil."
+  (null (avl-tree--root tree)))
+
+(defun avl-tree-enter (tree data)
+  "In the avl tree TREE insert DATA.
+Return DATA."
+  (avl-tree--do-enter (avl-tree--cmpfun tree)
+                      (avl-tree--dummyroot tree)
+                      0
+                      data)
+  data)
+
+(defun avl-tree-delete (tree data)
+  "From the avl tree TREE, delete DATA.
+Return the element in TREE which matched DATA,
+nil if no element matched."
+  (avl-tree--do-delete (avl-tree--cmpfun tree)
+                       (avl-tree--dummyroot tree)
+                       0
+                       data))
+
+(defun avl-tree-member (tree data)
+  "Return the element in the avl tree TREE which matches DATA.
+Matching uses the compare function previously specified in
+`avl-tree-create' when TREE was created.
+
+If there is no such element in the tree, the value is nil."
+  (let ((node (avl-tree--root tree))
+        (compare-function (avl-tree--cmpfun tree))
+        found)
+    (while (and node
+                (not found))
+      (cond
+       ((funcall compare-function data (avl-tree--node-data node))
+        (setq node (avl-tree--node-left node)))
+       ((funcall compare-function (avl-tree--node-data node) data)
+        (setq node (avl-tree--node-right node)))
+       (t
+        (setq found t))))
+    (if node
+        (avl-tree--node-data node)
+      nil)))
+
+(defun avl-tree-map (__map-function__ tree)
+  "Apply __MAP-FUNCTION__ to all elements in the avl tree TREE."
+  (avl-tree--mapc
+   (lambda (node)
+     (setf (avl-tree--node-data node)
+           (funcall __map-function__ (avl-tree--node-data node))))
+   (avl-tree--root tree)))
+
+(defun avl-tree-first (tree)
+  "Return the first element in TREE, or nil if TREE is empty."
+  (let ((node (avl-tree--root tree)))
+    (when node
+      (while (avl-tree--node-left node)
+        (setq node (avl-tree--node-left node)))
+      (avl-tree--node-data node))))
+
+(defun avl-tree-last (tree)
+  "Return the last element in TREE, or nil if TREE is empty."
+  (let ((node (avl-tree--root tree)))
+    (when node
+      (while (avl-tree--node-right node)
+        (setq node (avl-tree--node-right node)))
+      (avl-tree--node-data node))))
+
+(defun avl-tree-copy (tree)
+  "Return a copy of the avl tree TREE."
+  (let ((new-tree (avl-tree-create (avl-tree--cmpfun tree))))
+    (setf (avl-tree--root new-tree) (avl-tree--do-copy (avl-tree--root tree)))
+    new-tree))
+
+(defun avl-tree-flatten (tree)
+  "Return a sorted list containing all elements of TREE."
+  (nreverse
+   (let ((treelist nil))
+     (avl-tree--mapc
+      (lambda (node) (push (avl-tree--node-data node) treelist))
+      (avl-tree--root tree))
+     treelist)))
+
+(defun avl-tree-size (tree)
+  "Return the number of elements in TREE."
+  (let ((treesize 0))
+    (avl-tree--mapc
+     (lambda (data) (setq treesize (1+ treesize)))
+     (avl-tree--root tree))
+    treesize))
+
+(defun avl-tree-clear (tree)
+  "Clear the avl tree TREE."
+  (setf (avl-tree--root tree) nil))
+
+(provide 'avl-tree)
+
+;; arch-tag: 47e26701-43c9-4222-bd79-739eac6357a9
+;;; avl-tree.el ends here