Added '?' operator
[oweals/gnunet.git] / src / regex / regex.c
index 0300d31d6c74025771c05c8adbbe3ca34430c1a0..a240fcd8023a466919a9bcc90584d4c2b5f25501 100644 (file)
 #include "gnunet_regex_lib.h"
 #include "regex.h"
 
-void
-stack_push (struct GNUNET_CONTAINER_SList *stack, const void *buf, size_t len)
+/**
+ * Context that contains an id counter for states and transitions
+ * as well as a DLL of automatons used as a stack for NFA construction.
+ */
+struct GNUNET_REGEX_Context
 {
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (stack, GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                              buf, len);
-}
+  /**
+   * Unique state id.
+   */
+  unsigned int state_id;
 
-int
-stack_empty (struct GNUNET_CONTAINER_SList *stack)
-{
-  return 0 == GNUNET_CONTAINER_slist_count (stack);
-}
+  /**
+   * Unique transition id.
+   */
+  unsigned int transition_id;
 
-void *
-stack_pop (struct GNUNET_CONTAINER_SList *stack, size_t length)
-{
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
-  void *val;
-  size_t len;
+  /**
+   * DLL of GNUNET_REGEX_Automaton's used as a stack.
+   */
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *stack_head;
 
-  it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (stack);
-  val = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, &len);
-  GNUNET_assert (length == len);
-  GNUNET_CONTAINER_slist_erase (&it);
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
+  /**
+   * DLL of GNUNET_REGEX_Automaton's used as a stack.
+   */
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *stack_tail;
+};
 
-  return val;
-}
+/**
+ * Type of an automaton.
+ */
+enum GNUNET_REGEX_automaton_type
+{
+  NFA,
+  DFA
+};
 
-void *
-stack_top (struct GNUNET_CONTAINER_SList *stack, size_t *len)
+/**
+ * Automaton representation.
+ */
+struct GNUNET_REGEX_Automaton
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *prev;
+
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *next;
+
+  /**
+   * First state of the automaton. This is mainly
+   * used for constructing an NFA, where each NFA
+   * itself consists of one or more NFAs linked
+   * together.
+   */
+  struct State *start;
 
-  if (stack_empty (stack))
-    return NULL;
+  /**
+   * End state of the automaton.
+   */
+  struct State *end;
 
-  return GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, len);
-}
+  /**
+   * Number of states in the automaton.
+   */
+  unsigned int state_count;
+
+  /**
+   * DLL of states.
+   */
+  struct State *states_head;
+
+  /**
+   * DLL of states
+   */
+  struct State *states_tail;
+
+  /**
+   * Type of the automaton.
+   */
+  enum GNUNET_REGEX_automaton_type type;
+};
 
+/**
+ * A state. Can be used in DFA and NFA automatons.
+ */
 struct State
 {
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct State *prev;
+
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct State *next;
+
+  /**
+   * Unique state id.
+   */
   unsigned int id;
+
+  /**
+   * If this is an accepting state or not.
+   */
   int accepting;
+
+  /**
+   * Marking of the state. This is used for marking all visited
+   * states when traversing all states of an automaton and for
+   * cases where the state id cannot be used (dfa minimization).
+   */
   int marked;
+
+  /**
+   * Human readable name of the automaton. Used for debugging
+   * and graph creation.
+   */
   char *name;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *transitions;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *nfa_set;
-};
 
-struct GNUNET_REGEX_Automaton
-{
-  struct State *start;
-  struct State *end;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *states;
+  /**
+   * Number of transitions from this state to other states.
+   */
+  unsigned int transition_count;
+
+  /**
+   * DLL of transitions.
+   */
+  struct Transition *transitions_head;
+
+  /**
+   * DLL of transitions.
+   */
+  struct Transition *transitions_tail;
+
+  /**
+   * Set of states on which this state is based on. Used when
+   * creating a DFA out of several NFA states.
+   */
+  struct StateSet *nfa_set;
 };
 
+/**
+ * Transition between two states. Each state can have 0-n transitions.
+ * If literal is 0, this is considered to be an epsilon transition.
+ */
 struct Transition
 {
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct Transition *prev;
+
+  /**
+   * This is a linked list.
+   */
+  struct Transition *next;
+
+  /**
+   * Unique id of this transition.
+   */
   unsigned int id;
+
+  /**
+   * Literal for this transition. This is basically the edge label for
+   * the graph.
+   */
   char literal;
+
+  /**
+   * State to which this transition leads.
+   */
   struct State *state;
 };
 
-struct GNUNET_REGEX_Context
+/**
+ * Set of states.
+ */
+struct StateSet
 {
-  unsigned int state_id;
-  unsigned int transition_id;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *stack;
+  /**
+   * Array of states.
+   */
+  struct State **states;
+
+  /**
+   * Length of the 'states' array.
+   */
+  unsigned int len;
 };
 
-void
+/**
+ * Initialize a new context
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
 GNUNET_REGEX_context_init (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
 {
   if (NULL == ctx)
@@ -108,53 +236,40 @@ GNUNET_REGEX_context_init (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
   }
   ctx->state_id = 0;
   ctx->transition_id = 0;
-  ctx->stack = GNUNET_CONTAINER_slist_create();
-}
-
-void
-GNUNET_REGEX_context_destroy (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
-{
-  if (NULL != ctx->stack)
-    GNUNET_CONTAINER_slist_destroy(ctx->stack);
+  ctx->stack_head = NULL;
+  ctx->stack_tail = NULL;
 }
 
-void
+static void
 debug_print_state (struct State *s)
 {
-  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "State %i: %s marked: %i accepting: %i\n",
-              s->id, s->name, s->marked, s->accepting);
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
+              "State %i: %s marked: %i accepting: %i\n", s->id, s->name,
+              s->marked, s->accepting);
 }
 
-void
-debug_print_states (struct GNUNET_CONTAINER_SList *states)
+static void
+debug_print_states (struct StateSet *sset)
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
   struct State *s;
+  int i;
 
-  for (it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (states);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it))
+  for (i = 0; i < sset->len; i++)
   {
-    s = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, NULL);
+    s = sset->states[i];
     debug_print_state (s);
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
 }
 
-void
+static void
 debug_print_transitions (struct State *s)
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
   struct Transition *t;
   char *state;
   char literal;
 
-  for (it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (s->transitions);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it))
+  for (t = s->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
   {
-    t = GNUNET_CONTAINER_slist_get(&it, NULL);
-
     if (0 == t->literal)
       literal = '0';
     else
@@ -165,169 +280,344 @@ debug_print_transitions (struct State *s)
     else
       state = t->state->name;
 
-    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Transition %i: On %c to %s\n", t->id, literal, state);
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Transition %i: On %c to %s\n", t->id,
+                literal, state);
   }
+}
 
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
+/**
+ * Compare two states. Used for sorting.
+ *
+ * @param a first state
+ * @param b second state
+ *
+ * @return an integer less than, equal to, or greater than zero
+ *         if the first argument is considered to be respectively
+ *         less than, equal to, or greater than the second.
+ */
+static int
+state_compare (const void *a, const void *b)
+{
+  struct State **s1;
+  struct State **s2;
+
+  s1 = (struct State **) a;
+  s2 = (struct State **) b;
+
+  return (*s1)->id - (*s2)->id;
 }
 
-int
-set_compare (const void *buf1, const size_t len1, const void *buf2, const size_t len2)
+/**
+ * Compare to state sets by comparing the id's of the states that are
+ * contained in each set. Both sets are expected to be sorted by id!
+ *
+ * @param sset1 first state set
+ * @param sset2 second state set
+ *
+ * @return an integer less than, equal to, or greater than zero
+ *         if the first argument is considered to be respectively
+ *         less than, equal to, or greater than the second.
+ */
+static int
+state_set_compare (struct StateSet *sset1, struct StateSet *sset2)
 {
-  int c1;
-  int c2;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it1;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it2;
-  struct State *s1;
-  struct State *s2;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *l1;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *l2;
-  const void *el1;
-  const void *el2;
-  size_t length1;
-  size_t length2;
-  int rslt;
-  int contains;
+  int result;
+  int i;
 
-  if (len1 != len2
-      && len1 != sizeof (struct State)
-      && len2 != sizeof (struct State))
+  if (NULL == sset1 || NULL == sset2)
     return 1;
 
-  s1 = (struct State *)buf1;
-  s2 = (struct State *)buf2;
-
-  l1 = s1->nfa_set;
-  l2 = s2->nfa_set;
+  result = sset1->len - sset2->len;
 
-  c1 = GNUNET_CONTAINER_slist_count (l1);
-  c2 = GNUNET_CONTAINER_slist_count (l2);
+  for (i = 0; i < sset1->len; i++)
+  {
+    if (0 != result)
+      break;
 
-  if (c1 != c2) 
-    return ((c1 > c2) ? 1 : -1);
+    result = state_compare (&sset1->states[i], &sset2->states[i]);
+  }
+  return result;
+}
 
-  rslt = 0;
+/**
+ * Checks if 'elem' is contained in 'set'
+ *
+ * @param set set of states
+ * @param elem state
+ *
+ * @return GNUNET_YES if 'set' contains 'elem, GNUNET_NO otherwise
+ */
+static int
+state_set_contains (struct StateSet *set, struct State *elem)
+{
+  struct State *s;
+  int i;
 
-  for (it1 = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (l1);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it1);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it1))
+  for (i = 0; i < set->len; i++)
   {
-    el1 = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it1, &length1);
-    contains = 0;
+    s = set->states[i];
+    if (0 == memcmp (s, elem, sizeof (struct State)))
+      return GNUNET_YES;
+  }
+  return GNUNET_NO;
+}
 
-    for (it2 = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (l2);
-         GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it2);
-         GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it2))
-    {
-      el2 = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it2, &length2);
+/**
+ * Clears the given StateSet 'set'
+ *
+ * @param set set to be cleared
+ */
+static void
+state_set_clear (struct StateSet *set)
+{
+  if (NULL != set)
+  {
+    if (NULL != set->states)
+      GNUNET_free (set->states);
+    GNUNET_free (set);
+  }
+}
 
-      if (length1 != length2)
-      {
-        GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Comparing lists failed, element size mismatch\n");
-        break;
-      }
-      if (((struct State*)el1)->id == ((struct State*)el2)->id)
-      {
-        contains = 1;
-        break;
-      }
-    }
-    GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it2);
+/**
+ * Adds a transition from one state to another on 'literal'
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param from_state starting state for the transition
+ * @param literal transition label
+ * @param to_state state to where the transition should point to
+ */
+static void
+add_transition (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, struct State *from_state,
+                const char literal, struct State *to_state)
+{
+  struct Transition *t;
 
-    if (0 == contains)
-    {
-      rslt = 1;
-      break;
-    }
+  if (NULL == from_state)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not create Transition.\n");
+    return;
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it1);
 
-  return rslt;
+  t = GNUNET_malloc (sizeof (struct Transition));
+
+  t->id = ctx->transition_id++;
+  t->literal = literal;
+  t->state = to_state;
+
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_state->transitions_head,
+                               from_state->transitions_tail, t);
 }
 
-int
-transition_literal_compare (const void *buf1, const size_t len1, const void *buf2, const size_t len2)
+/**
+ * Clears an automaton fragment. Does not destroy the states inside
+ * the automaton.
+ *
+ * @param a automaton to be cleared
+ */
+static void
+automaton_fragment_clear (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
 {
-  struct Transition *t1;
-  struct Transition *t2;
+  if (NULL == a)
+    return;
+
+  a->start = NULL;
+  a->end = NULL;
+  a->states_head = NULL;
+  a->states_tail = NULL;
+  a->state_count = 0;
+  GNUNET_free (a);
+}
+
+/**
+ * Frees the memory used by State 's'
+ *
+ * @param s state that should be destroyed
+ */
+static void
+automaton_destroy_state (struct State *s)
+{
+  struct Transition *t;
+  struct Transition *next_t;
+
+  if (NULL == s)
+    return;
 
-  if (len1 != len2
-      && len1 != sizeof (struct Transition)
-      && len2 != sizeof (struct Transition))
+  if (NULL != s->name)
+    GNUNET_free (s->name);
+
+  for (t = s->transitions_head; NULL != t;)
   {
-    return 1;
+    next_t = t->next;
+    GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (s->transitions_head, s->transitions_tail, t);
+    GNUNET_free (t);
+    t = next_t;
   }
 
-  t1 = (struct Transition *)buf1;
-  t2 = (struct Transition *)buf2;
+  state_set_clear (s->nfa_set);
 
-  if (t1->literal == t2->literal)
-    return 0;
-  else if (t1->literal > t2->literal)
-    return 1;
-  else 
-    return -1;
+  GNUNET_free (s);
 }
 
-void
-add_transition (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, struct State *from_state, const char literal,
-                    struct State *to_state)
+/**
+ * Remove a state from the given automaton 'a'. Always use this function
+ * when altering the states of an automaton. Will also remove all transitions
+ * leading to this state, before destroying it.
+ *
+ * @param a automaton
+ * @param s state to remove
+ */
+static void
+automaton_remove_state (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, struct State *s)
 {
-  struct Transition t;
+  struct State *ss;
+  struct State *s_check;
+  struct Transition *t_check;
 
-  if (NULL == from_state)
-  {
-    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not create Transition.\n");
+  if (NULL == a || NULL == s)
     return;
+
+  // remove state
+  ss = s;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (a->states_head, a->states_tail, s);
+  a->state_count--;
+
+  // remove all transitions leading to this state
+  for (s_check = a->states_head; NULL != s_check; s_check = s_check->next)
+  {
+    for (t_check = s_check->transitions_head; NULL != t_check;
+         t_check = t_check->next)
+    {
+      if (t_check->state == ss)
+      {
+        GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (s_check->transitions_head,
+                                     s_check->transitions_tail, t_check);
+        s_check->transition_count--;
+      }
+    }
+  }
+
+  automaton_destroy_state (ss);
+}
+
+/**
+ * Merge two states into one. Will merge 's1' and 's2' into 's1' and destroy 's2'.
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param a automaton
+ * @param s1 first state
+ * @param s2 second state, will be destroyed
+ */
+static void
+automaton_merge_states (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx,
+                        struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, struct State *s1,
+                        struct State *s2)
+{
+  struct State *s_check;
+  struct Transition *t_check;
+  struct Transition *t;
+  char *new_name;
+
+  GNUNET_assert (NULL != ctx && NULL != a && NULL != s1 && NULL != s2);
+
+  // 1. Make all transitions pointing to s2 point to s1
+  for (s_check = a->states_head; NULL != s_check; s_check = s_check->next)
+  {
+    for (t_check = s_check->transitions_head; NULL != t_check;
+         t_check = t_check->next)
+    {
+      if (s_check != s1 && s2 == t_check->state)
+        t_check->state = s1;
+    }
   }
 
-  t.id = ctx->transition_id++;
-  t.literal = literal;
-  t.state = to_state;
+  // 2. Add all transitions from s2 to sX to s1
+  for (t_check = s2->transitions_head; NULL != t_check; t_check = t_check->next)
+  {
+    for (t = s1->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
+    {
+      if (t_check->literal != t->literal && NULL != t_check->state &&
+          t_check->state != t->state && t_check->state != s2)
+      {
+        add_transition (ctx, s1, t_check->literal, t_check->state);
+      }
+    }
+  }
 
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (from_state->transitions, 
-                              GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_TRANSIENT, 
-                              &t, sizeof t);
+  // 3. Rename s1 to {s1,s2}
+  new_name = GNUNET_malloc (strlen (s1->name) + strlen (s2->name) + 1);
+  strncat (new_name, s1->name, strlen (s1->name));
+  strncat (new_name, s2->name, strlen (s2->name));
+  if (NULL != s1->name)
+    GNUNET_free (s1->name);
+  s1->name = new_name;
+
+  // remove state
+  s_check = s2;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (a->states_head, a->states_tail, s_check);
+  a->state_count--;
+  automaton_destroy_state (s_check);
 }
 
-struct State *
-dfa_create_state (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, struct GNUNET_CONTAINER_SList *states)
+/**
+ * Add a state to the automaton 'a', always use this function to
+ * alter the states DLL of the automaton.
+ *
+ * @param a automaton to add the state to
+ * @param s state that should be added
+ */
+static void
+automaton_add_state (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, struct State *s)
+{
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (a->states_head, a->states_tail, s);
+  a->state_count++;
+}
+
+/**
+ * Creates a new DFA state based on a set of NFA states. Needs to be freed
+ * using automaton_destroy_state.
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param nfa_states set of NFA states on which the DFA should be based on
+ *
+ * @return new DFA state
+ */
+static struct State *
+dfa_state_create (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, struct StateSet *nfa_states)
 {
   struct State *s;
   char *name;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator stateit;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator tranit;
   int len = 0;
   struct State *cstate;
   struct Transition *ctran;
+  int insert = 1;
+  struct Transition *t;
+  int i;
 
   s = GNUNET_malloc (sizeof (struct State));
   s->id = ctx->state_id++;
   s->accepting = 0;
-  s->transitions = GNUNET_CONTAINER_slist_create();
   s->marked = 0;
   s->name = NULL;
 
-  if (NULL == states)
+  if (NULL == nfa_states)
+  {
+    GNUNET_asprintf (&s->name, "s%i", s->id);
     return s;
+  }
 
-  s->nfa_set = states;
+  s->nfa_set = nfa_states;
 
-  if (0 == GNUNET_CONTAINER_slist_count (states))
+  if (nfa_states->len < 1)
     return s;
 
-
   // Create a name based on 'sset'
   s->name = GNUNET_malloc (sizeof (char) * 2);
   strcat (s->name, "{");
   name = NULL;
 
-  for (stateit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin(states);
-      GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_slist_end (&stateit);
-      GNUNET_CONTAINER_slist_next (&stateit))
+  for (i = 0; i < nfa_states->len; i++)
   {
-    cstate = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&stateit, NULL);
-    GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&tranit);
+    cstate = nfa_states->states[i];
     GNUNET_asprintf (&name, "%i,", cstate->id);
 
     if (NULL != name)
@@ -340,51 +630,285 @@ dfa_create_state (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, struct GNUNET_CONTAINER_SLis
     }
 
     // Add a transition for each distinct literal to NULL state
-    for (tranit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin(cstate->transitions);
-        GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_slist_end (&tranit);
-        GNUNET_CONTAINER_slist_next (&tranit))
+    for (ctran = cstate->transitions_head; NULL != ctran; ctran = ctran->next)
     {
-      ctran = GNUNET_CONTAINER_slist_get(&tranit, NULL);
-      if (0 != ctran->literal
-          && NULL == GNUNET_CONTAINER_slist_contains2 (s->transitions, ctran, sizeof *ctran, &transition_literal_compare))
+      if (0 != ctran->literal)
       {
-        add_transition (ctx, s, ctran->literal, NULL);
+        insert = 1;
+
+        for (t = s->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
+        {
+          if (t->literal == ctran->literal)
+          {
+            insert = 0;
+            break;
+          }
+        }
+
+        if (insert)
+          add_transition (ctx, s, ctran->literal, NULL);
       }
     }
 
+    // If the nfa_states contain an accepting state, the new dfa state is also accepting
     if (cstate->accepting)
       s->accepting = 1;
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&stateit);
 
-  s->name[strlen (s->name)-1] = '}';
+  s->name[strlen (s->name) - 1] = '}';
 
   return s;
 }
 
-struct GNUNET_REGEX_Automaton *
-nfa_create (struct State *start, struct State *end)
+/**
+ * Move from the given state 's' to the next state on
+ * transition 'literal'
+ *
+ * @param s starting state
+ * @param literal edge label to follow
+ *
+ * @return new state or NULL, if transition on literal not possible
+ */
+static struct State *
+dfa_move (struct State *s, const char literal)
+{
+  struct Transition *t;
+  struct State *new_s;
+
+  if (NULL == s)
+    return NULL;
+
+  new_s = NULL;
+
+  for (t = s->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
+  {
+    if (literal == t->literal)
+    {
+      new_s = t->state;
+      break;
+    }
+  }
+
+  return new_s;
+}
+
+/**
+ * Remove all unreachable states from DFA 'a'. Unreachable states
+ * are those states that are not reachable from the starting state.
+ *
+ * @param a DFA automaton
+ */
+static void
+dfa_remove_unreachable_states (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+{
+  struct State *stack[a->state_count];
+  int stack_len;
+  struct State *s;
+  struct Transition *t;
+
+  stack_len = 0;
+
+  // 1. unmark all states
+  for (s = a->states_head; NULL != s; s = s->next)
+  {
+    s->marked = 0;
+  }
+
+  // 2. traverse dfa from start state and mark all visited states
+  stack[stack_len] = a->start;
+  stack_len++;
+  while (stack_len > 0)
+  {
+    s = stack[stack_len - 1];
+    stack_len--;
+    s->marked = 1;              // mark s as visited
+    for (t = s->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
+    {
+      // add next states to stack
+      if (NULL != t->state && 0 == t->state->marked)
+        stack[++stack_len] = t->state;
+    }
+  }
+
+  // 3. delete all states that were not visited
+  for (s = a->states_head; NULL != s; s = s->next)
+  {
+    if (0 == s->marked)
+      automaton_remove_state (a, s);
+  }
+}
+
+/**
+ * Remove all dead states from the DFA 'a'. Dead states are those
+ * states that do not transition to any other state but themselfes.
+ *
+ * @param a DFA automaton
+ */
+static void
+dfa_remove_dead_states (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+{
+  struct State *s;
+  struct Transition *t;
+  int dead;
+
+  GNUNET_assert (DFA == a->type);
+
+  for (s = a->states_head; NULL != s; s = s->next)
+  {
+    if (s->accepting)
+      continue;
+
+    dead = 1;
+    for (t = s->transitions_head; NULL != t; t = t->next)
+    {
+      if (NULL != t->state && t->state != s)
+      {
+        dead = 0;
+        break;
+      }
+    }
+
+    if (0 == dead)
+      continue;
+
+    // state s is dead, remove it
+    automaton_remove_state (a, s);
+  }
+}
+
+/**
+ * Merge all non distinguishable states in the DFA 'a'
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param a DFA automaton
+ */
+static void
+dfa_merge_nondistinguishable_states (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx,
+                                     struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+{
+  int i;
+  int table[a->state_count][a->state_count];
+  struct State *s1;
+  struct State *s2;
+  struct Transition *t1;
+  struct Transition *t2;
+  int change;
+
+  change = 1;
+  for (i = 0, s1 = a->states_head; i < a->state_count && NULL != s1;
+       i++, s1 = s1->next)
+    s1->marked = i;
+
+  // Mark all pairs of accepting/!accepting states
+  for (s1 = a->states_head; NULL != s1; s1 = s1->next)
+  {
+    for (s2 = a->states_head; NULL != s2 && s1 != s2; s2 = s2->next)
+    {
+      if ((s1->accepting && !s2->accepting) ||
+          (!s1->accepting && s2->accepting))
+      {
+        table[s1->marked][s2->marked] = 1;
+      }
+      else
+        table[s1->marked][s2->marked] = 0;
+    }
+  }
+
+  while (0 != change)
+  {
+    change = 0;
+    for (s1 = a->states_head; NULL != s1; s1 = s1->next)
+    {
+      for (s2 = a->states_head; NULL != s2 && s1 != s2; s2 = s2->next)
+      {
+        if (0 != table[s1->marked][s2->marked])
+          continue;
+
+        for (t1 = s1->transitions_head; NULL != t1; t1 = t1->next)
+        {
+          for (t2 = s2->transitions_head; NULL != t2; t2 = t2->next)
+          {
+            if (t1->literal == t2->literal && t1->state == t2->state &&
+                (0 != table[t1->state->marked][t2->state->marked] ||
+                 0 != table[t2->state->marked][t1->state->marked]))
+            {
+              table[s1->marked][s2->marked] = t1->literal;
+              change = 1;
+            }
+            else if (t1->literal != t2->literal && t1->state != t2->state)
+            {
+              table[s1->marked][s2->marked] = -1;
+              change = 1;
+            }
+          }
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  struct State *s2_next;
+
+  for (i = 0, s1 = a->states_head; NULL != s1; s1 = s1->next)
+  {
+    for (s2 = a->states_head; NULL != s2 && s1 != s2; s2 = s2_next)
+    {
+      s2_next = s2->next;
+      if (s1 != s2 && table[s1->marked][s2->marked] == 0)
+        automaton_merge_states (ctx, a, s1, s2);
+    }
+  }
+}
+
+/**
+ * Minimize the given DFA 'a' by removing all unreachable states,
+ * removing all dead states and merging all non distinguishable states
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param a DFA automaton
+ */
+static void
+dfa_minimize (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx,
+              struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+{
+  if (NULL == a)
+    return;
+
+  GNUNET_assert (DFA == a->type);
+
+  // 1. remove unreachable states
+  dfa_remove_unreachable_states (a);
+
+  // 2. remove dead states
+  dfa_remove_dead_states (a);
+
+  // 3. Merge nondistinguishable states
+  dfa_merge_nondistinguishable_states (ctx, a);
+}
+
+/**
+ * Creates a new NFA fragment. Needs to be cleared using automaton_fragment_clear.
+ *
+ * @param start starting state
+ * @param end end state
+ *
+ * @return new NFA fragment
+ */
+static struct GNUNET_REGEX_Automaton *
+nfa_fragment_create (struct State *start, struct State *end)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *n;
 
   n = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
 
+  n->type = NFA;
   n->start = NULL;
   n->end = NULL;
-  n->states = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
 
   if (NULL == start && NULL == end)
     return n;
 
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (n->states,
-                              GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                              end,
-                              sizeof *end);
-
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (n->states,
-                              GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                              start,
-                              sizeof *start);
+  automaton_add_state (n, end);
+  automaton_add_state (n, start);
 
   n->start = start;
   n->end = end;
@@ -392,37 +916,58 @@ nfa_create (struct State *start, struct State *end)
   return n;
 }
 
-void
-nfa_add_states (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, struct GNUNET_CONTAINER_SList *states)
+/**
+ * Adds a list of states to the given automaton 'n'.
+ *
+ * @param n automaton to which the states should be added
+ * @param states_head head of the DLL of states
+ * @param states_tail tail of the DLL of states
+ */
+static void
+nfa_add_states (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, struct State *states_head,
+                struct State *states_tail)
 {
-  // This isn't very pretty. Would be better to use GNUNET_CONTAINER_slist_append, but
-  // this function adds to the beginning of dst, which currently breaks "pretty"
-  // printing of the graph...
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator i;
   struct State *s;
 
-  for (i = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (states);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_end (&i) != GNUNET_YES;
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&i))
+  if (NULL == n || NULL == states_head)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not add states\n");
+    return;
+  }
+
+  if (NULL == n->states_head)
+  {
+    n->states_head = states_head;
+    n->states_tail = states_tail;
+    return;
+  }
 
+  if (NULL != states_head)
   {
-    s = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&i, NULL);
-    GNUNET_CONTAINER_slist_add_end (n->states,
-                                    GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                                    s, sizeof *s);
+    n->states_tail->next = states_head;
+    n->states_tail = states_tail;
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&i);
+
+  for (s = states_head; NULL != s; s = s->next)
+    n->state_count++;
 }
 
-struct State *
-nfa_create_state (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, int accepting)
+/**
+ * Creates a new NFA state. Needs to be freed using automaton_destroy_state.
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param accepting is it an accepting state or not
+ *
+ * @return new NFA state
+ */
+static struct State *
+nfa_state_create (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, int accepting)
 {
   struct State *s;
 
   s = GNUNET_malloc (sizeof (struct State));
   s->id = ctx->state_id++;
   s->accepting = accepting;
-  s->transitions = GNUNET_CONTAINER_slist_create();
   s->marked = 0;
   s->name = NULL;
   GNUNET_asprintf (&s->name, "s%i", s->id);
@@ -430,70 +975,156 @@ nfa_create_state (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, int accepting)
   return s;
 }
 
-void
-automaton_fragment_clear (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+/**
+ * Calculates the NFA closure set for the given state.
+ *
+ * @param s starting point state
+ * @param literal transitioning literal on which to base the closure on,
+ *                pass 0 for epsilon transition
+ *
+ * @return sorted nfa closure on 'literal' (epsilon closure if 'literal' is 0)
+ */
+static struct StateSet *
+nfa_closure_create (struct State *s, const char literal)
 {
-  GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (a->states);
-  a->start = NULL;
-  a->end = NULL;
-  GNUNET_free (a);
-}
+  struct StateSet *cls;
+  struct StateSet *cls_check;
+  struct State *clsstate;
+  struct State *currentstate;
+  struct Transition *ctran;
 
-void
-automaton_destroy_state (struct State *s)
-{
-  if (NULL != s->transitions)
-    GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (s->transitions);
-  if (NULL != s->name)
-    GNUNET_free (s->name);
-  if (NULL != s->nfa_set)
-    GNUNET_CONTAINER_slist_destroy(s->nfa_set);
-  GNUNET_free (s);
+  if (NULL == s)
+    return NULL;
+
+  cls = GNUNET_malloc (sizeof (struct StateSet));
+  cls_check = GNUNET_malloc (sizeof (struct StateSet));
+
+  // Add start state to closure only for epsilon closure
+  if (0 == literal)
+    GNUNET_array_append (cls->states, cls->len, s);
+
+  GNUNET_array_append (cls_check->states, cls_check->len, s);
+  while (cls_check->len > 0)
+  {
+    currentstate = cls_check->states[cls_check->len - 1];
+    GNUNET_array_grow (cls_check->states, cls_check->len, cls_check->len - 1);
+
+    for (ctran = currentstate->transitions_head; NULL != ctran;
+         ctran = ctran->next)
+    {
+      if (NULL != ctran->state && literal == ctran->literal)
+      {
+        clsstate = ctran->state;
+
+        if (NULL != clsstate &&
+            GNUNET_YES != state_set_contains (cls, clsstate))
+        {
+          GNUNET_array_append (cls->states, cls->len, clsstate);
+          GNUNET_array_append (cls_check->states, cls_check->len, clsstate);
+        }
+      }
+    }
+  }
+  GNUNET_assert (0 == cls_check->len);
+  GNUNET_free (cls_check);
+
+  if (cls->len > 1)
+    qsort (cls->states, cls->len, sizeof (struct State *), state_compare);
+
+  return cls;
 }
 
-void
-mark_all_states (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, int marked)
+/**
+ * Calculates the closure set for the given set of states.
+ *
+ * @param states list of states on which to base the closure on
+ * @param literal transitioning literal for which to base the closure on,
+ *                pass 0 for epsilon transition
+ *
+ * @return sorted nfa closure on 'literal' (epsilon closure if 'literal' is 0)
+ */
+static struct StateSet *
+nfa_closure_set_create (struct StateSet *states, const char literal)
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
   struct State *s;
+  struct StateSet *sset;
+  struct StateSet *cls;
+  int i;
+  int j;
+  int k;
+  int contains;
+
+  if (NULL == states)
+    return NULL;
 
-  for (it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (n->states);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it))
+  cls = GNUNET_malloc (sizeof (struct StateSet));
+
+  for (i = 0; i < states->len; i++)
   {
-    s = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, NULL);
-    s->marked = marked;
+    s = states->states[i];
+    sset = nfa_closure_create (s, literal);
+
+    for (j = 0; j < sset->len; j++)
+    {
+      contains = 0;
+      for (k = 0; k < cls->len; k++)
+      {
+        if (sset->states[j]->id == cls->states[k]->id)
+        {
+          contains = 1;
+          break;
+        }
+      }
+      if (!contains)
+        GNUNET_array_append (cls->states, cls->len, sset->states[j]);
+    }
+    state_set_clear (sset);
   }
 
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
+  if (cls->len > 1)
+    qsort (cls->states, cls->len, sizeof (struct State *), state_compare);
+
+  return cls;
 }
 
-void
+/**
+ * Pops two NFA fragments (a, b) from the stack and concatenates them (ab)
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
 nfa_add_concatenation (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *a;
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *b;
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *new;
 
-  b = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
-  a = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
+  b = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, b);
+  a = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
 
   add_transition (ctx, a->end, 0, b->start);
   a->end->accepting = 0;
   b->end->accepting = 1;
 
-  new = nfa_create (NULL, NULL);
-  nfa_add_states (new, a->states);
-  nfa_add_states (new, b->states);
+  new = nfa_fragment_create (NULL, NULL);
+  nfa_add_states (new, a->states_head, a->states_tail);
+  nfa_add_states (new, b->states_head, b->states_tail);
   new->start = a->start;
   new->end = b->end;
   automaton_fragment_clear (a);
   automaton_fragment_clear (b);
 
-  stack_push (ctx->stack, new, sizeof *new);
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, new);
 }
 
-void
+/**
+ * Pops a NFA fragment from the stack (a) and adds a new fragment (a*)
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
 nfa_add_star_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *a;
@@ -501,7 +1132,8 @@ nfa_add_star_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
   struct State *start;
   struct State *end;
 
-  a = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
+  a = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
 
   if (NULL == a)
   {
@@ -510,8 +1142,8 @@ nfa_add_star_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
     return;
   }
 
-  start = nfa_create_state (ctx, 0);
-  end = nfa_create_state (ctx, 1);
+  start = nfa_state_create (ctx, 0);
+  end = nfa_state_create (ctx, 1);
 
   add_transition (ctx, start, 0, a->start);
   add_transition (ctx, start, 0, end);
@@ -521,26 +1153,77 @@ nfa_add_star_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
   a->end->accepting = 0;
   end->accepting = 1;
 
-  new = nfa_create (start, end);
-  nfa_add_states (new, a->states);
+  new = nfa_fragment_create (start, end);
+  nfa_add_states (new, a->states_head, a->states_tail);
   automaton_fragment_clear (a);
 
-  stack_push (ctx->stack, new, sizeof *new);
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, new);
 }
 
-void
+/**
+ * Pops an NFA fragment (a) from the stack and adds a new fragment (a+)
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
 nfa_add_plus_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *a;
 
-  a = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
+  a = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
 
   add_transition (ctx, a->end, 0, a->start);
 
-  stack_push (ctx->stack, a, sizeof *a);
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
 }
 
-void
+/**
+ * Pops an NFA fragment (a) from the stack and adds a new fragment (a?)
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
+nfa_add_question_op (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
+{
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *a;
+  struct GNUNET_REGEX_Automaton *new;
+  struct State *start;
+  struct State *end;
+
+  a = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
+
+  if (NULL == a)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+                "nfa_add_question_op failed, because there was no element on the stack");
+    return;
+  }
+
+  start = nfa_state_create (ctx, 0);
+  end = nfa_state_create (ctx, 1);
+
+  add_transition (ctx, start, 0, a->start);
+  add_transition (ctx, start, 0, end);
+  add_transition (ctx, a->end, 0, end);
+
+  a->end->accepting = 0;
+
+  new = nfa_fragment_create (start, end);
+  nfa_add_states (new, a->states_head, a->states_tail);
+  automaton_fragment_clear (a);
+
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, new);
+}
+
+/**
+ * Pops two NFA fragments (a, b) from the stack and adds a new NFA fragment
+ * that alternates between a and b (a|b)
+ *
+ * @param ctx context
+ */
+static void
 nfa_add_alternation (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *a;
@@ -549,11 +1232,13 @@ nfa_add_alternation (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
   struct State *start;
   struct State *end;
 
-  b = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
-  a = stack_pop (ctx->stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
+  b = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, b);
+  a = ctx->stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, a);
 
-  start = nfa_create_state (ctx, 0);
-  end = nfa_create_state (ctx, 1);
+  start = nfa_state_create (ctx, 0);
+  end = nfa_state_create (ctx, 1);
   add_transition (ctx, start, 0, a->start);
   add_transition (ctx, start, 0, b->start);
 
@@ -564,143 +1249,52 @@ nfa_add_alternation (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx)
   b->end->accepting = 0;
   end->accepting = 1;
 
-  new = nfa_create (start, end);
-  nfa_add_states (new, a->states);
-  nfa_add_states (new, b->states);
+  new = nfa_fragment_create (start, end);
+  nfa_add_states (new, a->states_head, a->states_tail);
+  nfa_add_states (new, b->states_head, b->states_tail);
   automaton_fragment_clear (a);
   automaton_fragment_clear (b);
 
-  stack_push (ctx->stack, new, sizeof *new);
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, new);
 }
 
-void
+/**
+ * Adds a new nfa fragment to the stack
+ *
+ * @param ctx context
+ * @param lit literal for nfa transition
+ */
+static void
 nfa_add_literal (struct GNUNET_REGEX_Context *ctx, const char lit)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *n;
   struct State *start;
   struct State *end;
 
-  start = nfa_create_state (ctx, 0);
-  end = nfa_create_state (ctx, 1);
+  GNUNET_assert (NULL != ctx);
+
+  start = nfa_state_create (ctx, 0);
+  end = nfa_state_create (ctx, 1);
   add_transition (ctx, start, lit, end);
-  n = nfa_create (start, end);
-  stack_push (ctx->stack, n, sizeof *n);
+  n = nfa_fragment_create (start, end);
+  GNUNET_assert (NULL != n);
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (ctx->stack_head, ctx->stack_tail, n);
 }
 
 /**
- * Calculates the closure set for the given set of states.
+ * Construct an NFA by parsing the regex string of length 'len'.
  *
- * @param states set of states for which to calculate the closure
- * @param count number of states in 'states'
- * @param literal for the transition
+ * @param regex regular expression string
+ * @param len length of the string
  *
- * @return set of states that can be reached from the given 'states' when
- *         using only 'literal' transitions
+ * @return NFA, needs to be freed using GNUNET_REGEX_destroy_automaton
  */
-struct GNUNET_CONTAINER_SList *
-create_nfa_closure (struct GNUNET_CONTAINER_SList *states, const char literal)
-{
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator stateit;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator tranit;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *cls;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *cls_check;
-  struct State *s;
-  struct State *currentstate;
-  struct Transition *currenttransition;
-  struct State *clsstate;
-
-  cls = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
-
-  for (stateit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (states);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&stateit);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&stateit))
-  {
-    s = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&stateit, NULL);
-    cls_check = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
-
-    // Add start state to closure only for epsilon closure
-    if (0 == literal)
-    {
-      GNUNET_CONTAINER_slist_add (cls, 
-                                  GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC, 
-                                  s, sizeof *s);
-    }
-
-    stack_push (cls_check, s, sizeof *s);
-
-    while (!stack_empty(cls_check))
-    {
-      currentstate = stack_pop(cls_check, sizeof (struct State));
-
-      for (tranit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (currentstate->transitions);
-          GNUNET_CONTAINER_slist_end (&tranit) != GNUNET_YES;
-          GNUNET_CONTAINER_slist_next (&tranit))
-      {
-        currenttransition = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&tranit, NULL);
-
-        if (NULL != currenttransition->state 
-            && literal == currenttransition->literal)
-        {
-          clsstate = currenttransition->state;
-
-          if (NULL == clsstate)
-            break;
-
-          if (GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_contains (cls, clsstate, sizeof *clsstate))
-          {
-            GNUNET_CONTAINER_slist_add (cls, 
-                                        GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC, 
-                                        clsstate, sizeof *clsstate);
-            stack_push (cls_check, clsstate, sizeof *clsstate);
-          }
-        }
-      }
-      GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&tranit);
-    }
-
-    GNUNET_assert (stack_empty (cls_check));
-    GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (cls_check);
-  }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&stateit);
-
-  return cls;
-}
-
-struct GNUNET_CONTAINER_SList *
-GNUNET_REGEX_move (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, struct State *s, const char literal)
-{
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *l;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
-  struct Transition *ctran;
-
-  if (!GNUNET_CONTAINER_slist_contains (a->states, s, sizeof *s))
-  {
-    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, 
-                "State %s is not part of the given automaton", s->name);
-    return NULL;
-  }
-
-  l = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
-
-  for (it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (s->transitions);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it))
-  {
-    ctran = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, NULL);
-    if (literal == ctran->literal)
-      GNUNET_CONTAINER_slist_add (l, GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                                  ctran->state, sizeof *(ctran->state));
-  }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
-
-  return l;
-}
-
 struct GNUNET_REGEX_Automaton *
 GNUNET_REGEX_construct_nfa (const char *regex, const size_t len)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Context ctx;
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *nfa;
+  const char *regexp;
   char *error_msg;
   unsigned int count;
   unsigned int altcount;
@@ -710,19 +1304,20 @@ GNUNET_REGEX_construct_nfa (const char *regex, const size_t len)
   {
     int altcount;
     int atomcount;
-  }*p;
+  }     *p;
 
   GNUNET_REGEX_context_init (&ctx);
 
+  regexp = regex;
   p = NULL;
   error_msg = NULL;
   altcount = 0;
   atomcount = 0;
   pcount = 0;
 
-  for (count = 0; count < len && *regex; count++, regex++)
+  for (count = 0; count < len && *regexp; count++, regexp++)
   {
-    switch (*regex)
+    switch (*regexp)
     {
     case '(':
       if (atomcount > 1)
@@ -785,8 +1380,16 @@ GNUNET_REGEX_construct_nfa (const char *regex, const size_t len)
       }
       nfa_add_plus_op (&ctx);
       break;
+    case '?':
+      if (atomcount == 0)
+      {
+        error_msg = "Cannot append '?' to nothing";
+        goto error;
+      }
+      nfa_add_question_op (&ctx);
+      break;
     case 92:                   /* escape: \ */
-      regex++;
+      regexp++;
       count++;
     default:
       if (atomcount > 1)
@@ -794,7 +1397,7 @@ GNUNET_REGEX_construct_nfa (const char *regex, const size_t len)
         --atomcount;
         nfa_add_concatenation (&ctx);
       }
-      nfa_add_literal (&ctx, *regex);
+      nfa_add_literal (&ctx, *regexp);
       atomcount++;
       break;
     }
@@ -812,144 +1415,161 @@ GNUNET_REGEX_construct_nfa (const char *regex, const size_t len)
   if (NULL != p)
     GNUNET_free (p);
 
-  nfa = stack_pop (ctx.stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
+  nfa = ctx.stack_tail;
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx.stack_head, ctx.stack_tail, nfa);
 
-  if (!stack_empty (ctx.stack))
+
+  if (NULL != ctx.stack_head)
   {
     error_msg = "Creating the NFA failed. NFA stack was not empty!";
     goto error;
   }
 
-  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
-              "Created NFA with %i States and a total of %i Transitions\n",
-              GNUNET_CONTAINER_slist_count (nfa->states),
-              ctx.transition_id);
-
-  GNUNET_REGEX_context_destroy (&ctx);
-
   return nfa;
 
 error:
   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not parse regex\n");
   if (NULL != error_msg)
     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "%s\n", error_msg);
-  GNUNET_free (p);
-  while (!stack_empty (ctx.stack))
-    GNUNET_REGEX_destroy_automaton (stack_pop (ctx.stack, sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton)));
-  GNUNET_REGEX_context_destroy (&ctx);
+  if (NULL != p)
+    GNUNET_free (p);
+  while (NULL != ctx.stack_tail)
+  {
+    GNUNET_REGEX_automaton_destroy (ctx.stack_tail);
+    GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (ctx.stack_head, ctx.stack_tail,
+                                 ctx.stack_tail);
+  }
   return NULL;
 }
 
+/**
+ * Free the memory allocated by constructing the GNUNET_REGEX_Automaton
+ * data structure.
+ *
+ * @param a automaton to be destroyed
+ */
 void
-GNUNET_REGEX_destroy_automaton (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
+GNUNET_REGEX_automaton_destroy (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a)
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator it;
+  struct State *s;
+  struct State *next_state;
 
   if (NULL == a)
     return;
 
-  for (it = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (a->states);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&it);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&it))
+  for (s = a->states_head; NULL != s;)
   {
-    automaton_destroy_state (GNUNET_CONTAINER_slist_get (&it, NULL));
+    next_state = s->next;
+    automaton_destroy_state (s);
+    s = next_state;
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&it);
-  GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (a->states);
+
   GNUNET_free (a);
 }
 
-
+/**
+ * Construct DFA for the given 'regex' of length 'len'
+ *
+ * @param regex regular expression string
+ * @param len length of the regular expression
+ *
+ * @return DFA, needs to be freed using GNUNET_REGEX_destroy_automaton
+ */
 struct GNUNET_REGEX_Automaton *
 GNUNET_REGEX_construct_dfa (const char *regex, const size_t len)
 {
   struct GNUNET_REGEX_Context ctx;
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *dfa;
   struct GNUNET_REGEX_Automaton *nfa;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *tmp;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *nfa_set;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *sset;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList *dfa_stack;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator tranit;
-  struct Transition *currenttransition;
+  struct StateSet *tmp;
+  struct StateSet *nfa_set;
+  struct StateSet *dfa_stack;
+  struct Transition *ctran;
   struct State *dfa_state;
   struct State *new_dfa_state;
   struct State *state_contains;
+  struct State *state_iter;
 
   GNUNET_REGEX_context_init (&ctx);
 
   // Create NFA
   nfa = GNUNET_REGEX_construct_nfa (regex, len);
 
-  dfa_stack = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
+  if (NULL == nfa)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+                "Could not create DFA, because NFA creation failed\n");
+    return NULL;
+  }
 
-  // Initialize new dfa
   dfa = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_REGEX_Automaton));
-  dfa->states = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
+  dfa->type = DFA;
 
   // Create DFA start state from epsilon closure
-  sset = GNUNET_CONTAINER_slist_create ();
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (sset, GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                              nfa->start, sizeof *(nfa->start));
-  nfa_set = create_nfa_closure (sset, 0);
-  GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (sset);
-  dfa->start = dfa_create_state (&ctx, nfa_set);
-  GNUNET_CONTAINER_slist_add (dfa->states, GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                            dfa->start, sizeof *(dfa->start));
-  stack_push (dfa_stack, dfa->start, sizeof *(dfa->start));
-
-  while (!stack_empty(dfa_stack))
+  dfa_stack = GNUNET_malloc (sizeof (struct StateSet));
+  nfa_set = nfa_closure_create (nfa->start, 0);
+  dfa->start = dfa_state_create (&ctx, nfa_set);
+  automaton_add_state (dfa, dfa->start);
+  GNUNET_array_append (dfa_stack->states, dfa_stack->len, dfa->start);
+
+  // Create dfa states by combining nfa states
+  while (dfa_stack->len > 0)
   {
-    dfa_state = stack_pop (dfa_stack, sizeof (struct State));
+    dfa_state = dfa_stack->states[dfa_stack->len - 1];
+    GNUNET_array_grow (dfa_stack->states, dfa_stack->len, dfa_stack->len - 1);
 
-    for (tranit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin(dfa_state->transitions);
-        GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&tranit);
-        GNUNET_CONTAINER_slist_next (&tranit))
+    for (ctran = dfa_state->transitions_head; NULL != ctran;
+         ctran = ctran->next)
     {
-      currenttransition = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&tranit, NULL);
-
-      if (0 != currenttransition->literal
-          && NULL == currenttransition->state)
+      if (0 != ctran->literal && NULL == ctran->state)
       {
-        tmp = create_nfa_closure (dfa_state->nfa_set, currenttransition->literal);
-        nfa_set = create_nfa_closure (tmp, 0);
-        new_dfa_state = dfa_create_state (&ctx, nfa_set);
-        GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (tmp);
-
-        state_contains = GNUNET_CONTAINER_slist_contains2 (dfa->states,
-                                                           new_dfa_state,
-                                                           sizeof *new_dfa_state,
-                                                           &set_compare);
+        tmp = nfa_closure_set_create (dfa_state->nfa_set, ctran->literal);
+        nfa_set = nfa_closure_set_create (tmp, 0);
+        state_set_clear (tmp);
+        new_dfa_state = dfa_state_create (&ctx, nfa_set);
+        state_contains = NULL;
+        for (state_iter = dfa->states_head; NULL != state_iter;
+             state_iter = state_iter->next)
+        {
+          if (0 ==
+              state_set_compare (state_iter->nfa_set, new_dfa_state->nfa_set))
+            state_contains = state_iter;
+        }
+
         if (NULL == state_contains)
         {
-          GNUNET_CONTAINER_slist_add_end (dfa->states, GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC,
-                                          new_dfa_state, sizeof *new_dfa_state);
-          stack_push (dfa_stack, new_dfa_state, sizeof *new_dfa_state);
-          currenttransition->state = new_dfa_state;
+          automaton_add_state (dfa, new_dfa_state);
+          GNUNET_array_append (dfa_stack->states, dfa_stack->len,
+                               new_dfa_state);
+          ctran->state = new_dfa_state;
         }
         else
-          currenttransition->state = state_contains;
+        {
+          ctran->state = state_contains;
+          automaton_destroy_state (new_dfa_state);
+        }
       }
     }
-    
-    GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&tranit);
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (dfa_stack);
-  GNUNET_REGEX_destroy_automaton (nfa);
-  GNUNET_REGEX_context_destroy (&ctx);
 
-  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
-              "Created DFA with %i States\n",
-              GNUNET_CONTAINER_slist_count (dfa->states));
+  GNUNET_free (dfa_stack);
+  GNUNET_REGEX_automaton_destroy (nfa);
+
+  dfa_minimize (&ctx, dfa);
 
   return dfa;
 }
 
+/**
+ * Save the given automaton as a GraphViz dot file
+ *
+ * @param a the automaton to be saved
+ * @param filename where to save the file
+ */
 void
-GNUNET_REGEX_save_nfa_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, const char *filename)
+GNUNET_REGEX_automaton_save_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a,
+                                   const char *filename)
 {
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator stateit;
-  struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator tranit;
   struct State *s;
   struct Transition *ctran;
   char *s_acc = NULL;
@@ -958,7 +1578,7 @@ GNUNET_REGEX_save_nfa_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, const char *filen
   char *end;
   FILE *p;
 
-  if (NULL == n)
+  if (NULL == a)
   {
     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not print NFA, was NULL!");
     return;
@@ -982,13 +1602,8 @@ GNUNET_REGEX_save_nfa_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, const char *filen
   start = "digraph G {\nrankdir=LR\n";
   fwrite (start, strlen (start), 1, p);
 
-  for (stateit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin (n->states);
-       GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&stateit);
-       GNUNET_CONTAINER_slist_next (&stateit))
+  for (s = a->states_head; NULL != s; s = s->next)
   {
-
-    s = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&stateit, NULL);
-
     if (s->accepting)
     {
       GNUNET_asprintf (&s_acc, "\"%s\" [shape=doublecircle];\n", s->name);
@@ -998,12 +1613,8 @@ GNUNET_REGEX_save_nfa_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, const char *filen
 
     s->marked = 1;
 
-    for (tranit = GNUNET_CONTAINER_slist_begin(s->transitions);
-        GNUNET_YES != GNUNET_CONTAINER_slist_end (&tranit);
-        GNUNET_CONTAINER_slist_next (&tranit))
+    for (ctran = s->transitions_head; NULL != ctran; ctran = ctran->next)
     {
-      ctran = GNUNET_CONTAINER_slist_get (&tranit, NULL);
-
       if (NULL == ctran->state)
       {
         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
@@ -1014,23 +1625,139 @@ GNUNET_REGEX_save_nfa_graph (struct GNUNET_REGEX_Automaton *n, const char *filen
 
       if (ctran->literal == 0)
       {
-        GNUNET_asprintf (&s_tran, "\"%s\" -> \"%s\" [label = \"epsilon\"];\n", s->name,
-                         ctran->state->name);
+        GNUNET_asprintf (&s_tran, "\"%s\" -> \"%s\" [label = \"epsilon\"];\n",
+                         s->name, ctran->state->name);
       }
       else
       {
-        GNUNET_asprintf (&s_tran, "\"%s\" -> \"%s\" [label = \"%c\"];\n", s->name,
-                         ctran->state->name, ctran->literal);
+        GNUNET_asprintf (&s_tran, "\"%s\" -> \"%s\" [label = \"%c\"];\n",
+                         s->name, ctran->state->name, ctran->literal);
       }
 
       fwrite (s_tran, strlen (s_tran), 1, p);
       GNUNET_free (s_tran);
     }
-    GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&tranit);
   }
-  GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (&stateit);
 
   end = "\n}\n";
   fwrite (end, strlen (end), 1, p);
   fclose (p);
 }
+
+/**
+ * Evaluates the given string using the given DFA automaton
+ *
+ * @param a automaton, type must be DFA
+ * @param string string that should be evaluated
+ *
+ * @return 0 if string matches, non 0 otherwise
+ */
+static int
+evaluate_dfa (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, const char *string)
+{
+  const char *strp;
+  struct State *s;
+
+  if (DFA != a->type)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+                "Tried to evaluate DFA, but NFA automaton given");
+    return -1;
+  }
+
+  s = a->start;
+
+  for (strp = string; NULL != strp && *strp; strp++)
+  {
+    s = dfa_move (s, *strp);
+    if (NULL == s)
+      break;
+  }
+
+  if (NULL != s && s->accepting)
+    return 0;
+
+  return 1;
+}
+
+/**
+ * Evaluates the given string using the given NFA automaton
+ *
+ * @param a automaton, type must be NFA
+ * @param string string that should be evaluated
+ *
+ * @return 0 if string matches, non 0 otherwise
+ */
+static int
+evaluate_nfa (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, const char *string)
+{
+  const char *strp;
+  struct State *s;
+  struct StateSet *sset;
+  struct StateSet *new_sset;
+  int i;
+  int result;
+
+  if (NFA != a->type)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+                "Tried to evaluate NFA, but DFA automaton given");
+    return -1;
+  }
+
+  result = 1;
+  strp = string;
+  sset = nfa_closure_create (a->start, 0);
+
+  for (strp = string; NULL != strp && *strp; strp++)
+  {
+    new_sset = nfa_closure_set_create (sset, *strp);
+    state_set_clear (sset);
+    sset = nfa_closure_set_create (new_sset, 0);
+    state_set_clear (new_sset);
+  }
+
+  for (i = 0; i < sset->len; i++)
+  {
+    s = sset->states[i];
+    if (NULL != s && s->accepting)
+    {
+      result = 0;
+      break;
+    }
+  }
+
+  state_set_clear (sset);
+  return result;
+}
+
+/**
+ * Evaluates the given 'string' against the given compiled regex
+ *
+ * @param a automaton
+ * @param string string to check
+ *
+ * @return 0 if string matches, non 0 otherwise
+ */
+int
+GNUNET_REGEX_eval (struct GNUNET_REGEX_Automaton *a, const char *string)
+{
+  int result;
+
+  switch (a->type)
+  {
+  case DFA:
+    result = evaluate_dfa (a, string);
+    break;
+  case NFA:
+    result = evaluate_nfa (a, string);
+    break;
+  default:
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+                "Evaluating regex failed, automaton has no type!\n");
+    result = GNUNET_SYSERR;
+    break;
+  }
+
+  return result;
+}