1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _VRT_DEBUG__

#include "kollib.h"
#include "message.h"

#include <cstdio>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <vector>


typedef long long lLong;
typedef unsigned long uLong;
typedef unsigned long long ulLong;
typedef unsigned int uInt;
typedef unsigned char Byte;

using namespace std;

#define FOR(x, b, e) for(int x=b; x<=(e); ++x)
#define ALL(i) (i).begin(), (i).end()
#define CONTAINS(i,v) (find(ALL(i),v)!=(i).end())
typedef vector<bool> bit_vector;
typedef vector<ulLong> VI;
typedef vector<ulLong> VLL;

#define MSG_QUERY 'Q'
#define MSG_QUERY_PACKAGE 'P'
#define MSG_END 'F'

#ifdef _VRT_DEBUG
#define MIN_PART 5
#else
#define MIN_PART 10000
#endif

struct Partition
{
private:
	inline void Setup()
	{
		NodeId=MyNodeId();
		TotalNodes = NumberOfNodes();
		Students = NumberOfStudents();
		if(Students>MIN_PART*TotalNodes)
		{
			Start = ((NodeId * Students) / TotalNodes) + 1;
			End = (((NodeId + 1) * Students) / TotalNodes);
		}
		else if(NodeId==0) // Jak jest malo danych to nie warto dzielic - lepiej wyliczyc na jeden maszynie
		{			
			Start=1;
			End = Students;
		}
		else // cala reszta maszyn niestety nie ma co robic :)
		{
			Start=End=0;
		}
#ifdef _VRT_DEBUG
		printf("Id: %d, TotalNodes: %d, TotalStudents: %d, Start: %d, End: %d \n",
			NodeId,TotalNodes,Students,Start,End);
#endif
	}
public:
	
	inline int PobierzNodeWgStudenta(int student)
	{
		int zwrot=0;
		if(0==TotalNodes)
		{
			Setup();
		}
		if(Students>MIN_PART*TotalNodes)
		{			
			zwrot = ((student-1) *TotalNodes)/Students;			
		}
		return zwrot;
	}

	int NodeId;
	int TotalNodes;
	int Students;
	int Start;
	int End;
	Partition()
	{
		Setup();
	}	
};
// Wartosc globalna dla modulu
Partition AktualnaPartycja;

struct Query
{
public:
	void Clear()
	{
		CurrentTime=Caller=From=To=Id=0;
	}
	Query() {Clear();}
	int Id;
	int Caller;
	int From;
	int To;
	lLong CurrentTime;

	
	inline bool Found()
	{
		return (From!=0 && From==To);
	}
	void PushToMsgStack(int target)
	{
		PutInt(target,Id);
		PutInt(target,Caller);
		PutInt(target,From);
		PutInt(target,To);
		PutLL(target,CurrentTime);
	}
	void PopFromMsgStack(int sender)
	{	
		Id = GetInt(sender);
		Caller=GetInt(sender);
		From = GetInt(sender);
		To = GetInt(sender);
		CurrentTime = GetLL(sender);		
	}
	inline void Wczytaj(int queryId)
	{
		Id=queryId;
		From = QueryFrom(queryId);
		To = QueryTo(queryId);
	}
	inline void Wypisz()
	{
		printf("Id: %d Caller: %d, From: %d, To: %d, currentTime: %d\n",Id, Caller,From,To,CurrentTime);
	}
	inline lLong ObliczWynik()
	{
		lLong students = NumberOfStudents();
		return min(CurrentTime,students-CurrentTime);
	}
	
};

struct Message
{
private:
	void FreeMem()
	{		
	}
	void Clear()
	{
		FromNode=0;
		ToNode=0;
		Type='\0';
		QueryData=Query();
		IntData=0;
	}
public:		
	int FromNode;
	int ToNode;
	char Type;
	Query QueryData;
	int IntData;
	Message()
	{
		Clear();
	}	
	virtual ~Message()
	{
		//FreeMem();
	}

	inline void ReceiveFrom(int fromNode)
	{
		Clear();
		FromNode=Receive(fromNode);
		Type=GetChar(FromNode);
		if(Type==MSG_QUERY)
		{
			QueryData.PopFromMsgStack(FromNode);
		}
		else if(Type==MSG_QUERY_PACKAGE)
		{			
			IntData = GetInt(fromNode);
		}
	}
	inline void SendTo(int to)
	{
		ToNode=to;
		PutChar(ToNode,Type);
		if(Type==MSG_QUERY)
		{
			QueryData.PushToMsgStack(ToNode);			
		}
		Send(to);
	}
};
struct MessageQueue
{
public:
	vector<vector<Message>> Queue;
	MessageQueue()
	{
		Queue.resize(AktualnaPartycja.TotalNodes);
	}
	// Dodanie wiadomosci do kolejki
	void Add(Message message)
	{
		Queue[message.ToNode].push_back(message);		
	}
	void SendPacket(int targetNodeId, vector<Message>& data)
	{
		int size=(int)data.size();
		if(size>0)
		{			
			PutChar(targetNodeId,MSG_QUERY_PACKAGE); // rodzaj wiadomosci - paczka
			PutInt(targetNodeId,size); //iosc komunikatow w paczce
			for(int i=0;i<size;i++)
			{
				data[i].QueryData.PushToMsgStack(targetNodeId);
			}
			Send(targetNodeId);
		}
	}
	void SendAll()
	{
		for(int i=0;i<AktualnaPartycja.TotalNodes;i++)
		{
			if(Queue[i].size()>0)
			{
				SendPacket(i,Queue[i]);
				Queue[i].clear();
			}
		}
	}
	int GetTotalMesgCnt()
	{
		int zwrot=0;
		for(int i=0;i<AktualnaPartycja.TotalNodes;i++)
		{
			zwrot+=Queue[i].size();			
		}
		return zwrot;
	}
	void PopQueriesPackFromMsgStack(int source, int size, vector<Query>& outQueries)
	{		
		if(size>0)
		{			
			for(int i=0;i<size;i++)
			{
				Query tmp;						
				tmp.PopFromMsgStack(source);				
				outQueries.push_back(tmp);
			}			
		}		
	}	
};
////////////////////////////////////////////////End deklaracje klas

inline Query PobierzCzasPrzejscia(Query query)
{	
	while(1)
	{
		if(query.Found())
		{
			break;
		}
	#ifdef _VRT_DEBUG
		query.Wypisz();
	#endif
		int first=FirstNeighbor(query.From);	
		int second=SecondNeighbor(query.From);
		int newFrom=query.Caller==first?second:first;

		if(first==query.To || second==query.To)
		{
			query.CurrentTime+=1;					
			query.Caller = query.From;
			query.From=query.To;			
			break;
		}	
		else if(newFrom>=AktualnaPartycja.Start && newFrom<=AktualnaPartycja.End)
		{			
			query.CurrentTime+=1;
			query.Caller=query.From;
			query.From=newFrom;
			//query=PobierzCzasPrzejscia(query);	
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	return query;
}

// funkcje sortujace samochody po wspolzednych lewego dolnego punktu
bool OrderById(Query *a, Query *b) 
{	
	return a->Id<b->Id;
}

vector<Query> results;
MessageQueue msgQueue;

void AddResult(Query &query)
{
	bool found=false;
	for(uInt i=0;i<results.size();i++)
	{
		if(results[i].Id==query.Id)
		{
			found =true;
			break;
		}
	}
	if(found==false)
	{
		results.push_back(query);
	}
	
}


inline Query PrzetwozQuery(Query& query)
{	
	Query wynik=PobierzCzasPrzejscia(query);

	// Czy przerwano ze wzgledu na dojscie do granicy partycji
	if(wynik.Caller && wynik.Found()==false)
	{
		int r = AktualnaPartycja.PobierzNodeWgStudenta(wynik.From);
		Message msg;
		msg.Type=MSG_QUERY;			
		msg.QueryData = wynik;
		msg.ToNode = AktualnaPartycja.NodeId;
		msgQueue.Add(msg);
	}
	else if(wynik.Found())
	{
		if(AktualnaPartycja.NodeId==0)
		{
			AddResult(wynik);			
		}
		else //procesory wysylaja do modulu glownego
		{				
			Message msg;
			msg.Type=MSG_QUERY;			
			msg.QueryData = wynik;
			msg.ToNode=0;
			//msg.SendTo(0);	
			msgQueue.Add(msg);
		}
	}
	return wynik;
}
inline Query PrzetwozQuery(int queryId)
{
	Query query;
	Query wynik;
	bool zwrot=true;
	query.Wczytaj(queryId);	
	return PrzetwozQuery(query);
}

inline void ObsluzOdebraneQuery(Query& query)
{
	if(query.Found())
	{
		if(AktualnaPartycja.NodeId==0)
		{
			results.push_back(query);			
		}	
		else //procesory wysylaja do modulu glownego
		{				
			Message msg;
			msg.Type=MSG_QUERY;			
			msg.QueryData = query;
			msg.ToNode=0;
			//msg.SendTo(0);	
			msgQueue.Add(msg);
		}
	}
	else //jest wiadomosc do dalszej obrobki
	{
		Query result=PrzetwozQuery(query);
		/*if(result.Found())
		{
			if(AktualnaPartycja.NodeId==0)
			{
				results.push_back(new Query(result));
			}
		}*/						
	}	
}



int main(int argc, char **argv)
{	
	lLong n = NumberOfStudents();
	int m = NumberOfQueries();
	
	for(int i=1;i<=m;i++)
	{		
		PrzetwozQuery(i);
	}
	// wyslanie skolejkowanych wiadomosci w paczkach
#ifdef _VRT_DEBUG
	int ilosc=msgQueue.GetTotalMesgCnt();
	printf("Ilosc wiadomosci w kolejce: %d\n",ilosc);
#endif
	msgQueue.SendAll();
	// zwlnienie reszty modulow
	if(AktualnaPartycja.NodeId==0)
	{		
		// Zebranie odpowiedzi na wiadomosci o ile nie ma jeszcze odpowiedzi na wszystkie zapytania
		while((int)results.size()<m)
		{
			Message rcv;
			rcv.ReceiveFrom(-1);
			if(rcv.Type==MSG_QUERY)
			{				
				ObsluzOdebraneQuery(rcv.QueryData);				
			}
			else if(rcv.Type==MSG_QUERY_PACKAGE)
			{
				vector<Query> dane;
				msgQueue.PopQueriesPackFromMsgStack(rcv.FromNode,rcv.IntData,dane);
				for(uInt i=0;i<dane.size();i++)
				{
					ObsluzOdebraneQuery(dane[i]);
				}
			}
			// wyslanie paczki komunikatow ktore sie nagromadzily
			msgQueue.SendAll();
		}
		// wyslanie wiadomosci konczacej do nastepnika - tamtem ma rozeslac msg dalej
		if(AktualnaPartycja.NodeId+1<AktualnaPartycja.TotalNodes)
		{
			Message endMsg;
			endMsg.Type=MSG_END;			
			endMsg.SendTo(AktualnaPartycja.NodeId+1);			
		}
		//wypisanie wynikow
		vector<Query*> wyniki;
		for(vector<Query>::iterator it=results.begin();it!=results.end();++it)
		{
			wyniki.push_back(&(*it));
		}
		std::sort(ALL(wyniki),OrderById);
		for(uInt i=0;i<wyniki.size();i++)
		{
			printf("%llu\n",wyniki[i]->ObliczWynik());
		}
	}
	else
	{
		// ustawienie sie w tryb nasluchu na wiadomosci nadchodzace
		while(1)
		{
			Message rcv;
			rcv.ReceiveFrom(-1);
			if(rcv.Type==MSG_END)
			{
				if(AktualnaPartycja.NodeId+1<AktualnaPartycja.TotalNodes)
				{
					rcv.SendTo(AktualnaPartycja.NodeId+1);
				}
				break; //nadzorca kaze sie zwijac
			}
			if(rcv.Type==MSG_QUERY)
			{				
				ObsluzOdebraneQuery(rcv.QueryData);													
			}
			else if(rcv.Type==MSG_QUERY_PACKAGE)
			{
				vector<Query> dane;
				msgQueue.PopQueriesPackFromMsgStack(rcv.FromNode,rcv.IntData,dane);
				for(uInt i=0;i<dane.size();i++)
				{
					ObsluzOdebraneQuery(dane[i]);
				}
			}
			msgQueue.SendAll();
		}
	}	
	return 0;
}