/*-------------------------------------------------------------------------
 *
 * spgkdtreeproc.c
 *   implementation of k-d tree over points for SP-GiST
 *
 *
 * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
 * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
 *
 * IDENTIFICATION
 *   src/backend/access/spgist/spgkdtreeproc.c
 *
 *-------------------------------------------------------------------------
 */

#include "postgres.h"

#include "access/spgist.h"
#include "access/spgist_private.h"
#include "access/stratnum.h"
#include "catalog/pg_type.h"
#include "utils/float.h"
#include "utils/fmgrprotos.h"
#include "utils/geo_decls.h"


Datum
spg_kd_config(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 /* spgConfigIn *cfgin = (spgConfigIn *) PG_GETARG_POINTER(0); */
 spgConfigOut *cfg = (spgConfigOut *) PG_GETARG_POINTER(1);

 cfg->prefixType = FLOAT8OID;
 cfg->labelType = VOIDOID; /* we don't need node labels */
 cfg->canReturnData = true;
 cfg->longValuesOK = false;
 PG_RETURN_VOID();
}

static int
getSide(double coord, bool isX, Point *tst)
{
 double  tstcoord = (isX) ? tst->x : tst->y;

 if (coord == tstcoord)
  return 0;
 else if (coord > tstcoord)
  return 1;
 else
  return -1;
}

Datum
spg_kd_choose(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 spgChooseIn *in = (spgChooseIn *) PG_GETARG_POINTER(0);
 spgChooseOut *out = (spgChooseOut *) PG_GETARG_POINTER(1);
 Point    *inPoint = DatumGetPointP(in->datum);
 double  coord;

 if (in->allTheSame)
  elog(ERROR, "allTheSame should not occur for k-d trees");

 Assert(in->hasPrefix);
 coord = DatumGetFloat8(in->prefixDatum);

 Assert(in->nNodes == 2);

 out->resultType = spgMatchNode;
 out->result.matchNode.nodeN =
  (getSide(coord, in->level % 2, inPoint) > 0) ? 0 : 1;
 out->result.matchNode.levelAdd = 1;
 out->result.matchNode.restDatum = PointPGetDatum(inPoint);

 PG_RETURN_VOID();
}

typedef struct SortedPoint
{
 Point    *p;
 int   i;
} SortedPoint;

static int
x_cmp(const void *a, const void *b)
{
 SortedPoint *pa = (SortedPoint *) a;
 SortedPoint *pb = (SortedPoint *) b;

 if (pa->p->x == pb->p->x)
  return 0;
 return (pa->p->x > pb->p->x) ? 1 : -1;
}

static int
y_cmp(const void *a, const void *b)
{
 SortedPoint *pa = (SortedPoint *) a;
 SortedPoint *pb = (SortedPoint *) b;

 if (pa->p->y == pb->p->y)
  return 0;
 return (pa->p->y > pb->p->y) ? 1 : -1;
}


Datum
spg_kd_picksplit(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 spgPickSplitIn *in = (spgPickSplitIn *) PG_GETARG_POINTER(0);
 spgPickSplitOut *out = (spgPickSplitOut *) PG_GETARG_POINTER(1);
 int   i;
 int   middle;
 SortedPoint *sorted;
 double  coord;

 sorted = palloc(sizeof(*sorted) * in->nTuples);
 for (i = 0; i < in->nTuples; i++)
 {
  sorted[i].p = DatumGetPointP(in->datums[i]);
  sorted[i].i = i;
 }

 qsort(sorted, in->nTuples, sizeof(*sorted),
    (in->level % 2) ? x_cmp : y_cmp);
 middle = in->nTuples >> 1;
 coord = (in->level % 2) ? sorted[middle].p->x : sorted[middle].p->y;

 out->hasPrefix = true;
 out->prefixDatum = Float8GetDatum(coord);

 out->nNodes = 2;
 out->nodeLabels = NULL;  /* we don't need node labels */

 out->mapTuplesToNodes = palloc(sizeof(int) * in->nTuples);
 out->leafTupleDatums = palloc(sizeof(Datum) * in->nTuples);

 /*
  * Note: points that have coordinates exactly equal to coord may get
  * classified into either node, depending on where they happen to fall in
  * the sorted list.  This is okay as long as the inner_consistent function
  * descends into both sides for such cases.  This is better than the
  * alternative of trying to have an exact boundary, because it keeps the
  * tree balanced even when we have many instances of the same point value.
  * So we should never trigger the allTheSame logic.
 */
 for (i = 0; i < in->nTuples; i++)
 {
  Point    *p = sorted[i].p;
  int   n = sorted[i].i;

  out->mapTuplesToNodes[n] = (i < middle) ? 0 : 1;
  out->leafTupleDatums[n] = PointPGetDatum(p);
 }

 PG_RETURN_VOID();
}

Datum
spg_kd_inner_consistent(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 spgInnerConsistentIn *in = (spgInnerConsistentIn *) PG_GETARG_POINTER(0);
 spgInnerConsistentOut *out = (spgInnerConsistentOut *) PG_GETARG_POINTER(1);
 double  coord;
 int   which;
 int   i;
 BOX   bboxes[2];

 Assert(in->hasPrefix);
 coord = DatumGetFloat8(in->prefixDatum);

 if (in->allTheSame)
  elog(ERROR, "allTheSame should not occur for k-d trees");

 Assert(in->nNodes == 2);

 /* "which" is a bitmask of children that satisfy all constraints */
 which = (1 << 1) | (1 << 2);

 for (i = 0; i < in->nkeys; i++)
 {
  Point    *query = DatumGetPointP(in->scankeys[i].sk_argument);
  BOX     *boxQuery;

  switch (in->scankeys[i].sk_strategy)
  {
   case RTLeftStrategyNumber:
    if ((in->level % 2) != 0 && FPlt(query->x, coord))
     which &= (1 << 1);
    break;
   case RTRightStrategyNumber:
    if ((in->level % 2) != 0 && FPgt(query->x, coord))
     which &= (1 << 2);
    break;
   case RTSameStrategyNumber:
    if ((in->level % 2) != 0)
    {
     if (FPlt(query->x, coord))
      which &= (1 << 1);
     else if (FPgt(query->x, coord))
      which &= (1 << 2);
    }
    else
    {
     if (FPlt(query->y, coord))
      which &= (1 << 1);
     else if (FPgt(query->y, coord))
      which &= (1 << 2);
    }
    break;
   case RTBelowStrategyNumber:
   case RTOldBelowStrategyNumber:
    if ((in->level % 2) == 0 && FPlt(query->y, coord))
     which &= (1 << 1);
    break;
   case RTAboveStrategyNumber:
   case RTOldAboveStrategyNumber:
    if ((in->level % 2) == 0 && FPgt(query->y, coord))
     which &= (1 << 2);
    break;
   case RTContainedByStrategyNumber:

    /*
     * For this operator, the query is a box not a point.  We
     * cheat to the extent of assuming that DatumGetPointP won't
     * do anything that would be bad for a pointer-to-box.
 */
    boxQuery = DatumGetBoxP(in->scankeys[i].sk_argument);

    if ((in->level % 2) != 0)
    {
     if (FPlt(boxQuery->high.x, coord))
      which &= (1 << 1);
     else if (FPgt(boxQuery->low.x, coord))
      which &= (1 << 2);
    }
    else
    {
     if (FPlt(boxQuery->high.y, coord))
      which &= (1 << 1);
     else if (FPgt(boxQuery->low.y, coord))
      which &= (1 << 2);
    }
    break;
   default:
    elog(ERROR, "unrecognized strategy number: %d",
      in->scankeys[i].sk_strategy);
    break;
  }

  if (which == 0)
   break;    /* no need to consider remaining conditions */
 }

 /* We must descend into the children identified by which */
 out->nNodes = 0;

 /* Fast-path for no matching children */
 if (!which)
  PG_RETURN_VOID();

 out->nodeNumbers = (int *) palloc(sizeof(int) * 2);

 /*
  * When ordering scan keys are specified, we've to calculate distance for
  * them.  In order to do that, we need calculate bounding boxes for both
  * children nodes.  Calculation of those bounding boxes on non-zero level
  * require knowledge of bounding box of upper node.  So, we save bounding
  * boxes to traversalValues.
 */
 if (in->norderbys > 0)
 {
  BOX   infArea;
  BOX     *area;

  out->distances = (double **) palloc(sizeof(double *) * in->nNodes);
  out->traversalValues = (void **) palloc(sizeof(void *) * in->nNodes);

  if (in->level == 0)
  {
   float8  inf = get_float8_infinity();

   infArea.high.x = inf;
   infArea.high.y = inf;
   infArea.low.x = -inf;
   infArea.low.y = -inf;
   area = &infArea;
  }
  else
  {
   area = (BOX *) in->traversalValue;
   Assert(area);
  }

  bboxes[0].low = area->low;
  bboxes[1].high = area->high;

  if (in->level % 2)
  {
   /* split box by x */
   bboxes[0].high.x = bboxes[1].low.x = coord;
   bboxes[0].high.y = area->high.y;
   bboxes[1].low.y = area->low.y;
  }
  else
  {
   /* split box by y */
   bboxes[0].high.y = bboxes[1].low.y = coord;
   bboxes[0].high.x = area->high.x;
   bboxes[1].low.x = area->low.x;
  }
 }

 for (i = 1; i <= 2; i++)
 {
  if (which & (1 << i))
  {
   out->nodeNumbers[out->nNodes] = i - 1;

   if (in->norderbys > 0)
   {
    MemoryContext oldCtx = MemoryContextSwitchTo(in->traversalMemoryContext);
    BOX     *box = box_copy(&bboxes[i - 1]);

    MemoryContextSwitchTo(oldCtx);

    out->traversalValues[out->nNodes] = box;

    out->distances[out->nNodes] = spg_key_orderbys_distances(BoxPGetDatum(box), false,
                   in->orderbys, in->norderbys);
   }

   out->nNodes++;
  }
 }

 /* Set up level increments, too */
 out->levelAdds = (int *) palloc(sizeof(int) * 2);
 out->levelAdds[0] = 1;
 out->levelAdds[1] = 1;

 PG_RETURN_VOID();
}

/*
 * spg_kd_leaf_consistent() is the same as spg_quad_leaf_consistent(),
 * since we support the same operators and the same leaf data type.
 * So we just borrow that function.
 */