language: C++11 (gcc-4.7.2)
date: 99 days 12 hours ago
link:
visibility: private
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
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
#pragma once
#include "mpd/value_iterator/value_iterator.h"
#include <memory>
#include <cassert>
#include <stdexcept>
#include <vector>
//#include <functional>
 
#ifdef DEBUG_THE_TRACK_CLASS
#include <iostream>
#include <iomanip>
extern unsigned rotate_count;
#endif
 
#ifdef _MSC_VER 
    #if _MSC_VER > 1500
        #define HAS_RVALUES
    #endif
    #if _MSC_VER > 1600
                #define HAS_VARIADIC
        #endif
    #define noexcept(X) throw()
 
#elif __GNUC__
    #define GCC_VERSION (__GNUC__ * 10000  + __GNUC_MINOR__ * 100  + __GNUC_PATCHLEVEL__)
    #if GCC_VERSION>30000
                #define HAS_RVALUES
                #define HAS_VARIADIC
        #else
                #define noexcept(X) throw()
        #endif
        #if GCC_VERSION<40600
        #define nullptr NULL
        #define nullptr_t void*
    #endif
#else
    #if __cplusplus > 199711L
        #define HAS_RVALUES
        #define HAS_VARIADIC
    #endif
    #define noexcept(X) throw()
#endif
 
 
/*This container matches the same interface with the following exceptions
The elements are non-contiguous.
There is no capacity(), reserve(), shrink_to_fit(), or data() member functions.
Iterators and references are never invalidated, unless the element has been erased/cleared
Virtually all operations are logarithmic. (including iterator advancement)
*/
namespace mpd {
    enum side_type {left=0, right=1};
    static side_type other(side_type side) noexcept(true) {return side!=left?left:right;}
    struct use_def_ctor {};
    use_def_ctor& def_ctor() noexcept(true) {static use_def_ctor udc; return udc;}
 
    template<class type, class allocator>
    class track_base;
    template<class allocator>
    class track_base<void, allocator>{
    protected:
        typedef typename allocator::difference_type difference_type;
        typedef typename allocator::size_type size_type;
        struct node {
            typedef typename allocator::template rebind<node>::other node_allocator_type;
            typedef typename node_allocator_type::reference reference;
            //typedef typename node_allocator_type::const_reference const_reference;
            typedef typename node_allocator_type::pointer pointer;
            typedef typename node_allocator_type::const_pointer const_pointer;
 
            size_type nodes_on_left;
            pointer parent;
            pointer child[2];
            node() noexcept(true) :nodes_on_left(), parent(), child() {}
                        ~node() {if (parent) pop();}
                        void swap(node& rhs) {
                using std::swap;
                                swap(parent, rhs.parent);
                swap(nodes_on_left, rhs.nodes_on_left);
 
                swap(child[left], rhs.child[left]);
                if (child[left])
                    child[left]->parent = this;
                if (rhs.child[left])
                    rhs.child[left]->parent = &rhs;
 
                swap(child[right], rhs.child[right]);
                if (child[right])
                    child[right]->parent = this;
                if (rhs.child[right])
                    rhs.child[right]->parent = &rhs;
                        }
            pointer& parent_ptr_to_this() noexcept(true) {return parent->child[get_side()];}
            const_pointer down_to_far(side_type dir) const noexcept(true) {
                const_pointer ptr=this; 
                while(ptr->child[dir]) 
                    ptr = ptr->child[dir]; 
                return ptr;
            }
            pointer down_to_far(side_type dir) noexcept(true) 
            {return const_cast<pointer>(((const_pointer)this)->down_to_far(dir));}
            side_type get_side() const noexcept(true) {return parent->child[right]==this ? right : left;} 
            size_type num_nodes_on(side_type dir, size_type total_nodes) const noexcept(true) 
            {assert(total_nodes); if (dir == right) return total_nodes-nodes_on_left-1; return nodes_on_left;}
            size_type child_offset(side_type dir, size_type my_offset) noexcept(true) 
            {if (dir == right) return my_offset+nodes_on_left+1; return my_offset;}
            const_pointer find_parent_on(side_type dir) const noexcept(true) {
                const_pointer ptr=this;
                while(ptr->get_side() == dir)
                    ptr = ptr->parent;
                return ptr->parent;
            }
            size_type get_size() const noexcept(true) {
                size_type r = nodes_on_left;
                const_pointer ptr=child[right];
                while(ptr) {
                    r += ptr->nodes_on_left + 1;
                    ptr = ptr->child[right];
                }
                return r;
            }
            const_pointer find_root() const noexcept(true) {
                const_pointer ptr=this;
                while(ptr->parent)
                    ptr = ptr->parent;
                assert(ptr->child[right]==nullptr);
                return ptr;
            }
            pointer find_root() noexcept(true)
            {return const_cast<pointer>(((const_pointer)this)->find_root());}
            const_pointer find_one_to(side_type dir) const noexcept(true) {
                const_pointer ptr=this;
                if(ptr->child[dir]) return ptr->child[dir]->down_to_far(other(dir));
                return ptr->find_parent_on(dir);
            }
            pointer find_one_to(side_type dir) noexcept(true)
            {return const_cast<pointer>(((const_pointer)this)->find_one_to(dir));}
            const_pointer down_to_offset(size_type index) const noexcept(true) { //cannot go up
                const_pointer ptr=this;
                while(ptr->nodes_on_left != index) {
                    if (ptr->nodes_on_left > index) {
                        ptr = ptr->child[left];
                    } else{
                        index = index - ptr->nodes_on_left - 1;
                        ptr = ptr->child[right];
                    }
                }
                return ptr;
            }
            pointer down_to_offset(size_type index) noexcept(true) 
            {return const_cast<pointer>(((const_pointer)this)->down_to_offset(index));}
                const_pointer find_many_to(side_type dir, size_type count) const noexcept(true) { //can go up
                const_pointer ptr=this;
                if (dir == right) {
                    for(;;) {
                        if (count == 0) return ptr;
                        if (ptr->parent == nullptr) return ptr->down_to_offset(count);
                        if (ptr->get_side() == left) {
                            unsigned nodes_on_right = ptr->parent->nodes_on_left - ptr->nodes_on_left - 1;
                            if (count <= nodes_on_right) 
                                return ptr->child[right]->down_to_offset(count-1);
                            count -= nodes_on_right + 1;
                            ptr = ptr->parent;
                        } else {
                            count += ptr->parent->nodes_on_left + 1;
                            ptr = ptr->parent;
                        }
                    }
                } else {
                    for(;;) {
                        if (count == 0) return ptr;
                        if (ptr->nodes_on_left >= count)
                            return ptr->child[left]->down_to_offset(ptr->nodes_on_left - count);
                        count -= ptr->nodes_on_left + 1;
                        ptr = ptr->parent;
                    }
                }
            }
            pointer find_many_to(side_type dir, size_type count) noexcept(true) 
            {return const_cast<pointer>(((const_pointer)this)->find_many_to(dir, count));}
            size_type get_index() const noexcept(true) {
                const_pointer ptr=this;
                size_type o = ptr->nodes_on_left;
                while(ptr->parent) {
                    if (ptr->get_side()==left)
                        ptr = ptr->parent;
                    else {
                        ptr = ptr->parent;
                        o += ptr->nodes_on_left + 1;
                    }
                }
                return o;
            }
            void add_size(side_type dir, size_type count) noexcept(true){
                pointer ptr = this;
                if (dir == left)
                    ptr->nodes_on_left += count;
                while(ptr->parent != nullptr) {
                    dir = ptr->get_side();
                    ptr = ptr->parent;
                    if (dir == left)
                        ptr->nodes_on_left += count;
                }
            }
            void sub_size(side_type dir, size_type count) noexcept(true){
                pointer ptr = this;
                if (dir == left)
                    ptr->nodes_on_left -= count;
                while(ptr->parent != nullptr) {
                    dir = ptr->get_side();
                    ptr = ptr->parent;
                    if (dir == left)
                        ptr->nodes_on_left -= count;
                }
            }
                bool is_just_to(side_type dir, const_pointer oldroot) const noexcept(true) {
                        oldroot = oldroot->child[dir];
                        while(oldroot) {
                                if (oldroot == this) 
                                        return true;
                                oldroot = oldroot->child[!dir];
                        }
                        return false;
                }
#ifdef DEBUG_THE_TRACK_CLASS
            void print_tree() const noexcept(true) {
                std::vector<const node*> out(1, find_root()->child[left]);
                if (out[0] == NULL) return;
                std::vector<const node*> in;
                std::vector<const node*> summary;
                const size_type width = 64;
                bool recurse;
                do {
                    recurse = false;
                    in = out;
                    out.clear();
                    out.reserve(in.size()*2);
                    size_type width_per = width/in.size();
                    for(size_type i=0; i<in.size(); ++i) {
                        if (in[i]) {
                            if (width_per==2) {
                                std::cout << std::hex << std::setw(width_per) << ((unsigned(in[i])&0xFF0)>>4);
                            } else {
                                if (i==0) std::cout << ' ';
                                std::cout << std::hex << std::setw(width_per/2) << ((unsigned(in[i])&0xFF0)>>4);
                                std::cout << std::setw(width_per-width_per/2);
                            }
                            if (in.size()>1) std::cout << ' ';
                            else std::cout << std::dec << in[i]->parent->nodes_on_left;
                            summary.push_back(in[i]);
                            out.push_back(in[i]->child[left]);
                            out.push_back(in[i]->child[right]);
                            if (in[i]->child[left] || in[i]->child[right]) 
                                recurse = true;
                        } else {
                            if (width_per==2)
                                std::cout << ". ";
                            else {
                                if (i==0) std::cout << ' ';
                                std::cout << std::setw(width_per/2) << ". " << std::setw(width_per-width_per/2) << ' ';
                            }
                            out.push_back(nullptr);
                            out.push_back(nullptr);
                        }
                    }
                    std::cout << '\n';
                }while(recurse && out.size()<64);
                for(size_type i=0; i<summary.size(); ++i) {
                    std::cout << std::hex << ((unsigned(summary[i])&0xFF0)>>4) << ' ';
                    std::cout << summary[i] << ' ';
                    std::cout << std::dec << summary[i]->nodes_on_left << '\n';
                }
            }
            bool sub_tree_valid(size_type total_size) const noexcept(true) {
                if (child[left]) {
                    assert(child[left]->parent == this);
                    child[left]->sub_tree_valid(nodes_on_left);
                } else
                    assert(nodes_on_left == 0);
                if (child[right]) {
                    assert(child[right]->parent == this);
                    child[right]->sub_tree_valid(total_size-1-nodes_on_left);
                } else
                    assert(nodes_on_left + 1 == total_size);
                return true;
            }
            bool whole_tree_valid() const noexcept(true) {
                const node* p = find_root();
                print_tree();
                if (p->child[left]) 
                    return p->child[left]->sub_tree_valid(p->nodes_on_left);
                assert(p->nodes_on_left == 0);
                return true;
            }
            void get_heights(std::vector<size_type>& heights, size_type cur=1) const noexcept(true) {
                if (child[left])
                    child[left]->get_heights(heights, cur+1);
                if (child[right])
                    child[right]->get_heights(heights, cur+1);
                if (child[left]==nullptr || child[right]==nullptr) {
                    if (heights.size()<=cur)
                        heights.resize(cur+1);
                    heights[cur]++;
                }
            }
            bool assert_heights() const noexcept(true) {
                const node* p = find_root();
                if (p->nodes_on_left==0) return true;
                double log2 = std::log(double(p->nodes_on_left));
 
                std::vector<size_type> heights;
                heights.reserve(size_type(log2*2.0+4.0));
                p->child[left]->get_heights(heights);
                
                size_type expected_max = size_type(log2*2.0+2.0);
                size_type found_max = heights.size()-1;
                if (found_max > expected_max) {
                    print_tree();
                    assert(found_max<=expected_max);
                }
                size_type expected_min = size_type(log2*.5-1.0);
                size_type found_min = 1;
                while(heights[found_min-1]==0)
                    ++found_min;
                if (found_min < expected_min) {
                    print_tree();
                    assert(found_min>=expected_max);
                }
                return true;
            }
#else
                        void print_tree() const noexcept(true) {}
                        bool whole_tree_valid() const noexcept(true) {return true;}
            bool assert_heights() const noexcept(true) {return true;}
#endif
                pointer rotate(side_type dir, pointer newroot) noexcept(true) {
                //std::cout << "rotating " << newroot << " around " << this << '\n';
                //print_tree();
                        assert(newroot->is_just_to(other(dir), this));
                assert(whole_tree_valid());
                pointer A = child[!dir]; //might be D
                pointer B = newroot->parent; //might be F
                pointer C = newroot->child[!dir]; //might be NULL
                pointer D = newroot;
                pointer E = newroot->child[dir]; //might be NULL
                pointer F = this;
                pointer Z = parent;
                size_type sizeofE=0;
                if (dir == right)
                    sizeofE = F->get_index() - D->get_index() - 1;
                else
                    sizeofE = D->nodes_on_left;
                side_type D_side = D->get_side();
                side_type F_side = get_side();
                /*
                ROTATES D TO BE NEW ROOT
                          Z                 Z
                          ?                 ?
                              F*                D*
                            /   \             /    \
                          A*      O        A*         F*
                         / \              / \        / \
                        O   B*      ---> O   B*     E   O  
                           / \              / \    / \
                          O       D*           O   C  O   O
                                 / \              / \
                           C     E           O   O
                      / \   / \
                         O   O O   O                          
                */
                B->child[D_side] = C;
                if (C) C->parent = B;
                A = F->child[!dir]; //might be changed
                D->child[!dir] = A;
                if (A) A->parent = D;
                F->child[!dir] = E; 
                if (E) E->parent = F;
                D->child[dir] = F; 
                F->parent = D;
                Z->child[F_side] = D; 
                D->parent = Z;
            
                if (dir==right) {
                    D->nodes_on_left = F->nodes_on_left - sizeofE- 1;
                    F->nodes_on_left = sizeofE;
                } else {
                    D->nodes_on_left += F->nodes_on_left + 1;
                    while(B!=F && B!=D) {
                        B->nodes_on_left -= sizeofE + 1;
                        B = B->parent;
                    }
                }
                assert(whole_tree_valid());
#ifdef DEBUG_THE_TRACK_CLASS
                ++rotate_count;
#endif
                return newroot;
                }
                pointer rotate_at_least(side_type dir, size_type& count, size_type total_size) noexcept(true) {
                                assert(total_size);
                pointer ptr = child[!dir];
                total_size = num_nodes_on(other(dir), total_size);
                size_type check_next = ptr->num_nodes_on(dir, total_size);
                while(check_next>count && ptr->child[dir]) {
                    total_size = check_next;
                    ptr = ptr->child[dir];
                    check_next = ptr->num_nodes_on(dir, total_size);
                }
                count = total_size;
                return rotate(dir, ptr);
            }
            void balance(size_type seek_offset, size_type total_size, bool down_left, bool down_right) noexcept(true) {
                                assert(total_size);
                //seek_offset may be out of bounds, that's fine
                bool did_rotate_thistime;
                bool did_rotate_any = false;
                pointer ptr = this;
                size_type nodes_on_right=0;
                do {
                    did_rotate_thistime = false;
                    nodes_on_right = ptr->num_nodes_on(right, total_size);
                    //more than twice as many on the left as right
                    if (ptr->nodes_on_left > (nodes_on_right+1)*2) {
                        size_type delta = ptr->nodes_on_left - (nodes_on_right+1)*2;
                        ptr = ptr->rotate_at_least(right, delta, total_size);
                        did_rotate_thistime = true;
                        did_rotate_any = true;
                    //more than twice as many on the right as left
                    } else if ((ptr->nodes_on_left+1)*2 < nodes_on_right) {
                        size_type delta = nodes_on_right - (ptr->nodes_on_left+1)*2;
                        ptr = ptr->rotate_at_least(left, delta, total_size);
                        did_rotate_thistime = true;
                        did_rotate_any = true;
                    }
                } while(did_rotate_thistime);
 
                bool seek_left = false;
                bool seek_right = false;
                if (seek_offset < ptr->nodes_on_left)
                    seek_left = true;
                if (seek_offset > ptr->nodes_on_left+1 && seek_offset < total_size)
                    seek_right = true;
 
                if (ptr->child[left] && (did_rotate_any || down_left ||seek_left))
                    ptr->child[left]->balance(seek_offset, ptr->nodes_on_left, down_left, did_rotate_any);
                if (ptr->child[right] && (did_rotate_any || down_right || seek_right)) {
                    seek_offset -= ptr->nodes_on_left+1;
                    ptr->child[right]->balance(seek_offset, nodes_on_right, did_rotate_any, down_right);
                }
            }
            void pop() noexcept(true) {
                side_type old_side = get_side();
                if (child[left]==nullptr && child[right]==nullptr) {
                    parent->child[old_side] = nullptr;
                    parent = nullptr;
                } else if (this->child[left]==nullptr || child[right]==nullptr) {
                    bool child_on_right = (child[right] != nullptr);
                    parent->child[old_side] = child[child_on_right];
                    child[child_on_right]->parent = parent;
                    parent = nullptr;
                    child[child_on_right] = nullptr;
                    nodes_on_left = 0;
                } else {
                    pointer replacement = child[left]->down_to_far(right);
                    side_type replacement_side = replacement->get_side();
                    //remove references to replacement
                    replacement->parent->child[replacement_side] = replacement->child[left];
                    if (replacement->child[left])
                        replacement->child[left]->parent = replacement->parent;
                    //nothing points at replacement, set up replacement
                    replacement->parent = parent;
                    replacement->child[left] = child[left];
                    replacement->child[right] = child[right];
                    //point things at replacement
                    parent->child[old_side] = replacement;
                    if (child[left])
                        child[left]->parent = replacement;
                    if (child[right])
                        child[right]->parent = replacement;
                    //no longer point at tree
                    parent = nullptr;
                    child[left] = nullptr;
                    child[right] = nullptr;
                    nodes_on_left = 0;
                }
            }
                        template<class node_smart_ptr>
            node* add_child(side_type dir, node_smart_ptr* first, size_type total_its) noexcept(true) {
                                assert(total_its);
                assert(child[dir] == nullptr);
                size_type half = total_its/2;
                node_smart_ptr* mid = first+half;
                child[dir] = (*mid).release();
                child[dir]->parent = this;
                child[dir]->nodes_on_left = half;
                if (half < total_its-1)
                    child[dir]->add_child(right, std::next(mid), total_its-half-1);
                if (half > 0)
                    return child[dir]->add_child(left, first, half);
                return child[dir];
            }
                        //optimize non-recursive case
            node* pop(node* endpoplist, size_type min_index, size_type max_index, size_type total_size) {
                                assert(total_size);
                            assert(min_index<=max_index);
                if (min_index==max_index) return endpoplist;
                                //store info before making any changes
                                bool remove_self = (min_index <= nodes_on_left && max_index > nodes_on_left);
                                size_type self_index = nodes_on_left;
                                //pop nodes on right
                                if (max_index>nodes_on_left+1 && child[right]) {
                                        size_type skip = nodes_on_left+1;
                                        size_type min = min_index<skip ? 0 : min_index-skip;
                                        size_type nodes_on_right = num_nodes_on(right, total_size);
                                        endpoplist = child[right]->pop(endpoplist, min, max_index-skip, nodes_on_right);
                                }
                                node* left_child = child[left];
                                //if removing self, do so
                                if (remove_self) {
                                        pop();
                                        endpoplist->child[right] = this;
                                        this->parent = endpoplist;
                                        endpoplist = this;
                                }
                                //pop nodes that were previously on left
                                if (min_index<=self_index && left_child) {
                                        endpoplist = left_child->pop(endpoplist, min_index, max_index, self_index);
                                        if (nodes_on_left<max_index)
                                                nodes_on_left -= (self_index-min_index);
                                        else
                                                nodes_on_left -= (max_index-min_index);
                                }
                                return endpoplist;
            }
        protected:
            node(node& nocopy);
            node&operator=(node& nocopy);
        };
    };
 
    template<class type, class allocator>
    class track_base : private track_base<void, typename allocator::template rebind<char>::other>{
    protected:
        typedef track_base<void, typename allocator::template rebind<char>::other> parent;
        typedef typename parent::node node;
 
        typedef typename allocator::template rebind<type>::other allocator_type;
        typedef typename allocator_type::value_type value_type;
        typedef typename allocator_type::const_pointer const_pointer;
        typedef typename allocator_type::const_reference const_reference;
        typedef typename allocator_type::difference_type difference_type;
        typedef typename allocator_type::pointer pointer;
        typedef typename allocator_type::reference reference;
        typedef typename allocator_type::size_type size_type;
        
        struct payload : public node {
            typedef typename allocator::template rebind<payload>::other payload_allocator_type;
 
            value_type data;
            payload() :node(), data() {}
            payload(use_def_ctor) :node(), data() {}
#ifdef HAS_RVALUES
                        template<class U> payload(U&& d) :node(), data(std::forward<U>(d)) {}
#endif
            template<class U> payload(const U& d) :node(), data(d) {}
                        
                        void erase(payload_allocator_type& al) noexcept(true) {
                                al.destroy(this);
                                al.deallocate(this, sizeof(this));
                        }
        };
        typedef typename allocator::template rebind<payload>::other payload_allocator_type; 
                
        struct root_type : public node, public payload_allocator_type {
            //root's parent and child[right] are always nullptr.  Always.  Period.
            root_type() : node(), payload_allocator_type() {}
                    root_type(node* own_tree, payload_allocator_type& a) :node(), payload_allocator_type(a) {this->child[left] = own_tree; own_tree->parent = this;}
            explicit root_type(const payload_allocator_type& a) : node(), payload_allocator_type(a) {}
            root_type(const root_type& rhs) : node(), payload_allocator_type(rhs) {cpy_ctor_(rhs);}
            root_type(const root_type& rhs, const payload_allocator_type& a) : node(), payload_allocator_type(a) {cpy_ctor_(rhs);}
#ifdef HAS_RVALUES
                        root_type(root_type&& rhs) noexcept(true) : node(), payload_allocator_type(std::move(rhs)) {node::swap(rhs);}
#endif
            ~root_type() noexcept(true) {erase(0, this->nodes_on_left);}
            root_type& operator=(root_type rhs) noexcept(true) {swap(rhs); return *this;}
            void swap(root_type& rhs) noexcept(true) {
                                using std::swap;
                                node::swap(rhs); 
                swap(static_cast<payload_allocator_type&>(*this), static_cast<payload_allocator_type&>(rhs));
                    }
            template <class T0>
                        node* emplace(node* ptr, T0&&p0) {
                                assert(ptr->find_root() == this);
                                assert(this->whole_tree_valid());
                                side_type side = left;
                                if (ptr->child[left]) {
                                        side = right;
                                        ptr = ptr->child[left];
                                        ptr = ptr->down_to_far(right);
                                }
                                root_type todo = construct_from(std::forward<T0>(p0));
                                node* r = ptr->add_child(side, &todo, 1);
                                ptr->add_size(side, 1);
                todo.release();
                                this->child[left]->balance(r->get_index(), this->nodes_on_left, false, false);
                assert(this->assert_heights());
                                return r;
            }
                        template <class input_iterator>
                        node* insert(node* ptr, input_iterator first, input_iterator last) {
                                assert(ptr->find_root() == this);
                                assert(this->whole_tree_valid());
                                side_type side = left;
                                if (ptr->child[left]) {
                                        side = right;
                                        ptr = ptr->child[left];
                                        ptr = ptr->down_to_far(right);
                                }
                                std::vector<root_type> todo;
                                reserve_vector(todo, first, last, typename std::iterator_traits<input_iterator>::iterator_category());
                                while(first != last)
                                        todo.push_back(construct_from(*(first++)));
                                node* r = ptr->add_child(side, &todo.front(), todo.size());
                                ptr->add_size(side, todo.size());
                                for(auto it=todo.begin(); it!=todo.end();++it)
                                        it->release();
                                this->child[left]->balance(r->get_index(), this->nodes_on_left, false, false);
                assert(this->assert_heights());
                                return r;
                        }
                        void erase(node* p) noexcept(true) {
                                assert(this->whole_tree_valid());
                                assert(p->find_root() == this);
                                size_type index = p->get_index();
                                p->parent->sub_size(p->get_side(), 1);
                                static_cast<payload*>(p)->erase(*this); 
                                if (this->child[left]) {
                                        this->child[left]->balance(index, this->nodes_on_left, false, false);
                                } else
                    assert(this->whole_tree_valid());
                assert(this->assert_heights());
                        }
                        void erase(size_type min_index, size_type max_index) noexcept(true) {
                                assert(max_index<=this->nodes_on_left);
                                assert(min_index<=max_index);
                                assert(this->whole_tree_valid());
                if (min_index==max_index) return;
                                node poplist;
                                this->child[left]->pop(&poplist, min_index, max_index, this->nodes_on_left);
                this->nodes_on_left -= max_index-min_index;
                                while(poplist.child[right])
                                        static_cast<payload*>(poplist.child[right])->erase(*this);
                                if (this->child[left]) {
                                        this->child[left]->balance(min_index, this->nodes_on_left, false, false);
                                        this->child[left]->balance(min_index+1, this->nodes_on_left, false, false);
                                } else
                    assert(this->whole_tree_valid());
                assert(this->assert_heights());
                        }
                        void erase(node* first, node* last) noexcept(true) {
                                assert(first->find_root() ==this);
                                assert( last->find_root() ==this);
                                size_type min = first->get_index();
                                size_type max = last->get_index();
                                erase(min, max);
                        }
            node* release() noexcept(true) {
                node* r = this->child[left];
                this->child[left] = NULL;
                this->nodes_on_left = 0;
                return r;
            }
        private:
            node* get() noexcept(true) {return this->child[left];}
            node* operator->() noexcept(true) {return this->child[left];}
            operator void*() noexcept(true) {return this->child[left];}
            size_type& total() noexcept(true) {return this->nodes_on_left;}
            root_type copy_from(const node& rhs)
            {
                root_type l(static_cast<const payload_allocator_type&>(*this));
                if(rhs.child[left])
                                l = copy_from(*(rhs.child[left]));
                root_type p = construct_from(static_cast<const payload&>(rhs).data);
                if (rhs.child[left]) {
                                p.total() += l.total();
                    l->parent = p.get();
                    p->nodes_on_left = l.total();
                    p->child[left] = l.release();
                }
                if(rhs.child[right]){
                                root_type r(copy_from(*(rhs.child[right])));
                    r->parent = p.get();
                                p.total() += r.total();
                                p->child[right] = r.release();
                }
                return p;
            }
            void cpy_ctor_(const root_type& rhs) {
                this->nodes_on_left = rhs.nodes_on_left;
                if (rhs.child[left]) {
                    this->child[left] = copy_from(*rhs.child[left]).release();
                    this->child[left]->parent = this;
                }
                assert(this->whole_tree_valid());
            }
 
                        template <class U>
                        root_type construct_from(U&& value)
                        {
                root_type r(static_cast<const payload_allocator_type&>(*this));
                payload* t = payload_allocator_type::allocate(sizeof(payload));
                try {
                                    payload_allocator_type::construct(t,  std::forward<U>(value));
                } catch(...) {
                    payload_allocator_type::deallocate(t, sizeof(payload));
                    throw;
                }
                r.child[left] = t;
                r.nodes_on_left = 1;
                return r;
                        }
 
                        template <class input_iterator>
                        static void reserve_vector(std::vector<root_type>& v, input_iterator, input_iterator, std::input_iterator_tag)
                        {v.reserve(32);} //arbitrarily picked
                        template <class input_iterator>
                        static void reserve_vector(std::vector<root_type>& v, input_iterator first, input_iterator last, std::random_access_iterator_tag)
                        {v.reserve(last-first);}
        };
    };
 
    template<class type, class allocator=std::allocator<type>>
    class track : private track_base<type, typename allocator::template rebind<type>::other>{
    protected:
        typedef track_base<type, typename allocator::template rebind<type>::other> parent;
        typedef typename parent::root_type root_type;
        typedef typename parent::node node;
        typedef typename parent::payload payload;
 
        root_type root;
    public:
        typedef typename parent::allocator_type allocator_type;
        typedef typename parent::value_type value_type;
        typedef typename parent::reference reference;
        typedef typename parent::const_reference const_reference;
        typedef typename parent::pointer pointer;
        typedef typename parent::const_pointer const_pointer;
        typedef typename parent::difference_type difference_type;
        typedef typename parent::size_type size_type;
 
        class const_iterator;
        class iterator {
        public:
            typedef typename allocator_type::difference_type difference_type;
            typedef typename allocator_type::value_type value_type;
            typedef typename allocator_type::reference reference;
            typedef typename allocator_type::pointer pointer;
            typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category;
        
            iterator() noexcept(true) :ptr() {}
            iterator(const iterator& rhs) noexcept(true) :ptr(rhs.ptr) {}
            friend bool operator==(const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr==rhs.ptr;}
            friend bool operator!=(const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr!=rhs.ptr;} 
            friend bool operator< (const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()< rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator<=(const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()<=rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator> (const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()> rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator>=(const iterator& lhs, const iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()>=rhs.ptr->get_index();} 
            iterator& operator++() noexcept(true) {ptr=ptr->find_one_to(right); return *this;}
            iterator operator++(int) noexcept(true) {iterator t(*this); ++*this; return t;}
            iterator& operator--() noexcept(true) {ptr=ptr->find_one_to(left); return *this;}
            iterator operator--(int) noexcept(true) {iterator t(*this); --*this; return t;}
            iterator& operator+=(size_type o) noexcept(true) {ptr = ptr->find_many_to(right, o); return *this;}
            friend iterator operator+(iterator it, size_type o) noexcept(true) {return it+=o;}
            friend iterator operator+(size_type o, iterator it) noexcept(true) {return it+=o;}
            iterator& operator-=(size_type o) noexcept(true) {ptr = ptr->find_many_to(left, o); return *this;} 
            friend iterator operator-(iterator it, size_type o) noexcept(true) {return it-=o;}
            difference_type operator-(const iterator& it) noexcept(true) {return ptr->get_index() - it.ptr->get_index();}
            reference operator*() const noexcept(true) {return static_cast<payload*>(ptr)->data;}
            pointer operator->() const noexcept(true) {return &static_cast<payload*>(ptr)->data;}
            reference operator[](size_type o) const noexcept(true) {return static_cast<payload*>(ptr->find_many_to(right, o))->data;}
            friend void swap(iterator& lhs, iterator& rhs) noexcept(true) {std::swap(lhs.ptr, rhs.ptr);}
        private:
            node* ptr;
            friend class track;
            friend class const_iterator;
            iterator(node* p) noexcept(true) :ptr(p) {}
        };
        class const_iterator {
        public:
            typedef typename allocator_type::difference_type difference_type;
            typedef typename allocator_type::value_type value_type;
            typedef typename allocator_type::const_reference reference;
            typedef typename allocator_type::const_pointer pointer;
            typedef std::bidirectional_iterator_tag iterator_category;
 
            const_iterator() noexcept(true) :ptr() {}
            const_iterator(const const_iterator& rhs) noexcept(true) :ptr(rhs.ptr) {}
            const_iterator(const iterator& rhs) noexcept(true) :ptr(rhs.ptr) {}
            friend bool operator==(const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr==rhs.ptr;}
            friend bool operator!=(const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr!=rhs.ptr;} 
            friend bool operator< (const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()< rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator<=(const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()<=rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator> (const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()> rhs.ptr->get_index();}
            friend bool operator>=(const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index()>=rhs.ptr->get_index();} 
            const_iterator& operator++() noexcept(true) {ptr=ptr->find_one_to(right); return *this;}
            const_iterator operator++(int) noexcept(true) {const_iterator t(*this); ++*this; return t;}
            const_iterator& operator--() noexcept(true) {ptr=ptr->find_one_to(left); return *this;}
            const_iterator operator--(int) noexcept(true) {const_iterator t(*this); --*this; return t;}
            const_iterator& operator+=(size_type o) noexcept(true) {ptr = ptr->find_many_to(right, o); return *this;}
            friend const_iterator operator+(const_iterator it, size_type o) noexcept(true) {return it+=o;}
            friend const_iterator operator+(size_type o, const_iterator it) noexcept(true) {return it+=o;}
            const_iterator& operator-=(size_type o) noexcept(true) {ptr = ptr->find_many_to(left, o); return *this;} 
            friend const_iterator operator-(const_iterator it, size_type o) noexcept(true) {return it-=o;}
            friend difference_type operator-(const const_iterator& lhs, const const_iterator& rhs) noexcept(true) {return lhs.ptr->get_index() - rhs.ptr->get_index();}
            reference operator*() const noexcept(true) {return static_cast<const payload*>(ptr)->data;}
            pointer operator->() const noexcept(true) {return &static_cast<const payload*>(ptr)->data;}
            reference operator[](size_type o) const noexcept(true) {return static_cast<const payload*>(ptr->find_many_to(right, o))->data;}
            friend void swap(const_iterator& lhs, const_iterator& rhs) noexcept(true) {std::swap(lhs.ptr, rhs.ptr);}
        private:
            const node* ptr;
            friend class track;
            const_iterator(const node* p) noexcept(true) :ptr(p) {}
            iterator unconst() const noexcept(true) {return iterator(const_cast<node*>(ptr));}
        };
        typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
        typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
    
        track() noexcept(true) : root() {}
            track(const track& rhs) : root(rhs.root) {} //DARN YOU MSVC AND YOU'RE FAULURE OF IMPLICIT MOVE CONSTRUCTORS
#ifdef HAS_RVALUES
                track(track&& rhs) noexcept(true) :root(std::move(rhs.root)) {} //DARN YOU MSVC AND YOU'RE FAULURE OF IMPLICIT MOVE CONSTRUCTORS
#endif
                ~track(){}
        explicit track(size_type n)
                    : root() {root.insert(&root, make_value_iterator(def_ctor()), make_value_iterator(n, def_ctor()));}
        track(size_type n, const value_type& val, const allocator_type& alloc = allocator_type())
             : root(alloc) {root.insert(&root, make_value_iterator(val), make_value_iterator(val)+n);}
        template <class input_iterator>
        track(input_iterator first, input_iterator last, const allocator_type& alloc = allocator_type())
             : root(alloc) {root.insert(&root, first, last);}
        //track(std::initializer_list<T> init, const allocator_type& alloc = allocator_type())
             //: allocator_type(alloc), root() {insert(&root, init.begin(), init.end(), root);}
        explicit track(const allocator_type& alloc) : root(alloc) {}
            track(const track& rhs, const allocator_type& alloc) : root(rhs.root, alloc) {}
#ifdef HAS_RVALUES
                track(track&& rhs, const allocator_type& alloc) noexcept(true) :root(std::move(rhs), alloc) {}
#endif
 
            iterator begin() noexcept(true) {return iterator(root.down_to_far(left));}
            iterator end() noexcept(true) {return iterator(&root);}
        reverse_iterator rbegin() noexcept(true) {return reverse_iterator(iterator(root.down_to_far(left)));}
        reverse_iterator rend() noexcept(true) {return reverse_iterator(iterator(&root));}
        const_iterator begin() const noexcept(true) {return const_iterator(root.down_to_far(left));}
        const_iterator end() const noexcept(true) {return const_iterator(&root);}
        const_reverse_iterator rbegin() const noexcept(true) {return const_reverse_iterator(const_iterator(root.down_to_far(left)));}
        const_reverse_iterator rend() const noexcept(true) {return const_reverse_iterator(const_iterator(&root));}
        const_iterator cbegin() const noexcept(true) {return const_iterator(root.down_to_far(left));}
        const_iterator cend() const noexcept(true) {return const_iterator(&root);}
        const_reverse_iterator crbegin() const noexcept(true) {return const_reverse_iterator(const_iterator(root.down_to_far(left)));}
        const_reverse_iterator crend() const noexcept(true) {return const_reverse_iterator(const_iterator(&root));}
 
            size_type size() const noexcept(true) {return root.nodes_on_left;}
            size_type max_size() const noexcept(noexcept(root.max_size())) {return root.max_size();}
        void resize(size_type n) {
            if (n<root.nodes_on_left) {
                                root.erase(root.down_to_offset(n), &root);
            } else if (n>root.nodes_on_left)
                root.insert(&root, make_value_iterator(def_ctor())+root.nodes_on_left, make_value_iterator(n, def_ctor()));
                        assert(root.whole_tree_valid());
        }
        void resize(size_type n, value_type val) {
            if (n<root.nodes_on_left) {
                                root.erase(root.down_to_offset(n), &root);
            } else if (n>root.nodes_on_left)
                root.insert(&root, make_value_iterator(val)+root.nodes_on_left, make_value_iterator(val)+n);
                        assert(root.whole_tree_valid());
        }
        //size_type capacity() const noexcept;
            bool empty() const noexcept(true) {return root.nodes_on_left==0;}
        //void reserve(size_type n);
        //void shrink_to_fit();
 
            reference operator[](size_type n) noexcept(true) {return static_cast<payload*>(root.down_to_offset(n))->data;}
        const_reference operator[](size_type n) const noexcept(true) {return static_cast<const payload*>(root.down_to_offset(n))->data;}
        const_reference at(size_type n) const {
                    if (n>=size()) throw std::out_of_range("invalid index");
                    return static_cast<const payload*>(root.down_to_offset(n))->data;
            }
        reference at(size_type n) {
                    if (n>=size()) throw std::out_of_range("invalid index");
                    return static_cast<payload*>(root.down_to_offset(n))->data;
            }
            reference front() noexcept(true) {return static_cast<payload*>(root.down_to_far(left))->data;}
        const_reference front() const noexcept(true) {return static_cast<const payload*>(root.down_to_far(left))->data;}
        reference back() noexcept(true) {return static_cast<payload*>(root.child[left]->down_to_far(right))->data;}
        const_reference back() const noexcept(true) {return static_cast<const payload*>(root.child[left]->down_to_far(right))->data;}
        //value_type* data() noexcept;
        //const value_type* data() const noexcept;
 
        template <class input_iterator>
        void assign(input_iterator first, input_iterator last) {track(first, last).swap(*this);}
        void assign(size_type n, const value_type& val) {track(make_value_iterator(val), make_value_iterator(val)+n).swap(*this);}
            //void assign(std::initializer_list<value_type> il) {track(il.begin(), il.end().swap(*this);}
#ifdef HAS_RVALUES
                void push_back(value_type&& val) {root.emplace(&root, std::move(val));}
#endif
        void push_back(const value_type& val) {root.emplace(&root, val);}
            void pop_back() noexcept(true) {root.erase(root.child[left]->down_to_far(right), &root);}
        iterator insert(const_iterator position, size_type n, const value_type& val) {return root.insert(position.unconst().ptr, make_value_iterator(val), make_value_iterator(val)+n);}
        template <class input_iterator>
        iterator insert(const_iterator position, input_iterator first, input_iterator last) {return root.insert(position.unconst().ptr, first, last);}
#ifdef HAS_RVALUES
                iterator insert(const_iterator position, value_type&& val) {return root.emplace(position.unconst().ptr, std::move(val));}
#endif
            iterator insert(const_iterator position, const value_type& val) {return root.emplace(position.unconst().ptr, val);}
        //iterator insert(const_iterator position, std::initializer_list<value_type> il) {return root.insert(position.unconst().ptr, il.begin(), il.end());}
        iterator erase(const_iterator position) noexcept(true) {iterator p(position.unconst()); iterator r(p+1); root.erase(p.ptr); return r;}
        iterator erase(const_iterator first, const_iterator last) noexcept(true) {iterator l(last.unconst()); root.erase(first.unconst().ptr, l.ptr); return l;}
        void swap(track& rhs) noexcept(true) {root.swap(rhs.root);}
        void clear() noexcept(true) {root.erase(root.down_to_far(left), &root);}
#ifdef HAS_VARIADIC
                template <class... Args>
                iterator emplace(const_iterator position, Args&&... args) {return root.emplace(position.unconst().ptr, std::forward<Args...>(args));}
                template <class... Args>
                void emplace_back(Args&&... args) {emplace(cend(), std::forward<Args...>(args)...);}
#else
        template <class Args>
        iterator emplace(const_iterator position, Args&& args) {return root.emplace(position.unconst().ptr, std::forward<Args>(args));}
        template <class Args>
            void emplace_back(Args&& args) {root.emplace(&root, std::forward<Args>(args));}
#endif
 
            allocator_type get_allocator() const noexcept(true) {return root;}
 
        friend bool operator==(const track& lhs, const track& rhs) //these are affectively noexcept if == or whatever is noexcept
            {return lhs.size()==rhs.size() && std::equal(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin());}
        friend bool operator!=(const track& lhs, const track& rhs) //but if I declare them as such, it requires those functions to exist
            {return lhs.size()!=rhs.size() || !std::equal(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin());}
        friend bool operator< (const track& lhs, const track& rhs)
            {return lexicographical_compare(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend(), std::less<value_type>());}
        friend bool operator<=(const track& lhs, const track& rhs)
            {return lexicographical_compare(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend(), std::less_equal<value_type>());}
        friend bool operator> (const track& lhs, const track& rhs)
            {return lexicographical_compare(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend(), std::greater<value_type>());}
        friend bool operator>=(const track& lhs, const track& rhs)
            {return lexicographical_compare(lhs.cbegin(), lhs.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend(), std::greater_equal<value_type>());}
 
            friend void swap(track& lhs, track& rhs) noexcept(true) {lhs.root.swap(rhs.root);}
    };
 
} //namespace mpd
 
prog.cpp:1:9: warning: #pragma once in main file [enabled by default]
prog.cpp:2:47: fatal error: mpd/value_iterator/value_iterator.h: No such file or directory
compilation terminated.