Add RecyclablePriorityQueue with tests
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using System.Collections;
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using System.Runtime.CompilerServices;
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using System.Numerics;
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using Recyclable.Collections.Pools;
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namespace Recyclable.Collections
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{
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internal sealed class RecyclablePriorityQueue<T> : IEnumerable<T>, IDisposable
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{
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private static readonly bool _needsClearing = !typeof(T).IsValueType;
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private readonly IComparer<T> _comparer;
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#nullable disable
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private T[] _heap;
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#nullable restore
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private int _size;
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private bool _disposed;
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public RecyclablePriorityQueue(int initialCapacity = RecyclableDefaults.InitialCapacity, IComparer<T>? comparer = null)
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{
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if (initialCapacity < 1)
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{
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initialCapacity = 1;
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}
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if (!BitOperations.IsPow2((uint)initialCapacity))
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{
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initialCapacity = (int)BitOperations.RoundUpToPowerOf2((uint)initialCapacity);
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}
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_heap = initialCapacity >= RecyclableDefaults.MinPooledArrayLength
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? RecyclableArrayPool<T>.RentShared(initialCapacity)
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: new T[initialCapacity];
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_size = 0;
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_comparer = comparer ?? Comparer<T>.Default;
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}
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public int Count => _size;
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public long LongCount => _size;
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public void Enqueue(T item)
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{
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if (_size == _heap.Length)
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{
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Grow();
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}
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int index = _size++;
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_heap[index] = item;
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MoveUp(index);
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}
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public T Dequeue()
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{
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if (_size == 0)
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{
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ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(nameof(_size), "Queue is empty");
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}
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var root = _heap[0];
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if (_needsClearing)
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{
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_heap[0] = default!;
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}
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_size--;
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if (_size > 0)
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{
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_heap[0] = _heap[_size];
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if (_needsClearing)
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{
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_heap[_size] = default!;
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}
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MoveDown(0);
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}
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return root;
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}
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public bool TryDequeue(out T? item)
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{
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if (_size > 0)
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{
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item = Dequeue();
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return true;
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}
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item = default;
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return false;
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}
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public T Peek()
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{
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if (_size == 0)
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{
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ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(nameof(_size), "Queue is empty");
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}
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||||
return _heap[0];
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}
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public void Clear()
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{
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if (_needsClearing)
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{
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Array.Clear(_heap, 0, _size);
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}
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_size = 0;
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}
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public Enumerator GetEnumerator() => new(this);
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IEnumerator<T> IEnumerable<T>.GetEnumerator() => new Enumerator(this);
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IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => new Enumerator(this);
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private void Grow()
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{
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||||
int newSize;
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if (_heap.Length >= RecyclableDefaults.MaxPooledBlockSize)
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||||
{
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newSize = RecyclableDefaults.MaxPooledBlockSize;
|
||||
}
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||||
else
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{
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var doubled = _heap.Length << 1;
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||||
newSize = (int)Math.Min(doubled, RecyclableDefaults.MaxPooledBlockSize);
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}
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var newHeap = newSize >= RecyclableDefaults.MinPooledArrayLength
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? RecyclableArrayPool<T>.RentShared(newSize)
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||||
: new T[newSize];
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||||
Array.Copy(_heap, newHeap, _size);
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|
||||
if (_heap.Length >= RecyclableDefaults.MinPooledArrayLength)
|
||||
{
|
||||
RecyclableArrayPool<T>.ReturnShared(_heap, _needsClearing);
|
||||
}
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||||
_heap = newHeap;
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}
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private void MoveUp(int index)
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{
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var item = _heap[index];
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||||
while (index > 0)
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{
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||||
int parent = (index - 1) >> 1;
|
||||
if (_comparer.Compare(item, _heap[parent]) >= 0)
|
||||
{
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break;
|
||||
}
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||||
|
||||
_heap[index] = _heap[parent];
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||||
index = parent;
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}
|
||||
|
||||
_heap[index] = item;
|
||||
}
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||||
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||||
private void MoveDown(int index)
|
||||
{
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||||
var item = _heap[index];
|
||||
int half = _size >> 1;
|
||||
while (index < half)
|
||||
{
|
||||
int child = (index << 1) + 1;
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||||
int right = child + 1;
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||||
if (right < _size && _comparer.Compare(_heap[right], _heap[child]) < 0)
|
||||
{
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||||
child = right;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (_comparer.Compare(_heap[child], item) >= 0)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
_heap[index] = _heap[child];
|
||||
index = child;
|
||||
}
|
||||
|
||||
_heap[index] = item;
|
||||
}
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||||
public void Dispose()
|
||||
{
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||||
if (_disposed)
|
||||
{
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return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (_heap.Length >= RecyclableDefaults.MinPooledArrayLength)
|
||||
{
|
||||
RecyclableArrayPool<T>.ReturnShared(_heap, _needsClearing);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_heap = Array.Empty<T>();
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||||
_size = 0;
|
||||
_disposed = true;
|
||||
GC.SuppressFinalize(this);
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||||
}
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||||
public struct Enumerator : IEnumerator<T>
|
||||
{
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||||
private readonly RecyclablePriorityQueue<T> _queue;
|
||||
private int _index;
|
||||
private T? _current;
|
||||
|
||||
internal Enumerator(RecyclablePriorityQueue<T> queue)
|
||||
{
|
||||
_queue = queue;
|
||||
_index = 0;
|
||||
_current = default;
|
||||
}
|
||||
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||||
public T Current => _current!;
|
||||
object IEnumerator.Current => _current!;
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||||
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||||
public bool MoveNext()
|
||||
{
|
||||
if (_index >= _queue._size)
|
||||
{
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
_current = _queue._heap[_index++];
|
||||
return true;
|
||||
}
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||||
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||||
public void Reset()
|
||||
{
|
||||
_index = 0;
|
||||
_current = default;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void Dispose()
|
||||
{
|
||||
_current = default;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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||||
@@ -0,0 +1,56 @@
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||||
using FluentAssertions;
|
||||
using Recyclable.Collections;
|
||||
|
||||
namespace Recyclable.CollectionsTests
|
||||
{
|
||||
public class RecyclablePriorityQueueTests
|
||||
{
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||||
private static readonly int[] _testData = new[] { 4, 1, 3, 2, 5 };
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||||
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||||
[Fact]
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||||
public void DequeueShouldReturnItemsInSortedOrder()
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||||
{
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||||
using var queue = new RecyclablePriorityQueue<int>();
|
||||
foreach (var item in _testData)
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||||
{
|
||||
queue.Enqueue(item);
|
||||
}
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||||
|
||||
var result = new List<int>();
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||||
while (queue.LongCount > 0)
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||||
{
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||||
result.Add(queue.Dequeue());
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}
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_ = result.Should().BeInAscendingOrder();
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}
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||||
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[Fact]
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public void ShouldBeEmptyWhenNotInitialized()
|
||||
{
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||||
using var queue = new RecyclablePriorityQueue<int>();
|
||||
_ = queue.Should().BeEmpty();
|
||||
_ = queue.LongCount.Should().Be(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void ShouldBeEmptyAfterClear()
|
||||
{
|
||||
using var queue = new RecyclablePriorityQueue<int>();
|
||||
foreach (var item in _testData)
|
||||
{
|
||||
queue.Enqueue(item);
|
||||
}
|
||||
|
||||
queue.Clear();
|
||||
_ = queue.Should().BeEmpty();
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void DequeueShouldThrowWhenNoElements()
|
||||
{
|
||||
using var queue = new RecyclablePriorityQueue<int>();
|
||||
_ = Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => queue.Dequeue());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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