make GArrowTikZ into a module rather than a standalone program
[coq-hetmet.git] / examples / GArrowTikZ.hs
index 1f62969..f545937 100644 (file)
-{-# OPTIONS_GHC -XModalTypes -XMultiParamTypeClasses -ddump-types -XNoMonoPatBinds  #-}
-module GArrowTikZ
+{-# OPTIONS_GHC -XModalTypes -XMultiParamTypeClasses -XNoMonoPatBinds -XKindSignatures -XGADTs -XFlexibleContexts -XFlexibleInstances -XTypeOperators -XUndecidableInstances #-}
+module GArrowTikZ (tikz, GArrowTikZ(..))
 where
 where
-import Prelude hiding ( id, (.) )
+import Prelude hiding ( id, (.), lookup )
+import Control.Category
+import GHC.HetMet.GArrow
+import Data.List hiding (lookup, insert)
+import Data.Map hiding (map, (!))
+import Unify
 
 
---
--- Render a fully-polymorphic GArrow term as a boxes-and-wires diagram using TikZ
---
 
 {-
 
 {-
-instance GArrow GArrowTikZ (,) where
-  ga_id            =
-  ga_comp      f g =
-  ga_second    f   =
-  ga_cancell   f   =
-  ga_cancelr   f   =
-  ga_uncancell f   =
-  ga_uncancelr f   =
-  ga_assoc     f   =  
-  ga_unassoc   f   =  
-
-instance GArrowDrop GArrowTikZ (,) where
-  ga_drop      =
-
-instance GArrowCopy GArrowTikZ (,) where
-  ga_copy      =
-
-instance GArrowSwap GArrowTikZ (,) where
-  ga_swap      =
-
-instance GArrowLoop GArrowTikZ (,) where
-  ga_loop      =
-
-instance GArrowLiteral GArrowTikZ (,) where
-  ga_literal   =
+TO DO:
+    - have "resolve" turn a (Diagram UnifVal) into (Diagram Int)
+    - custom rendering
+    - bias right now is for all edges to be uppermost; try for bias
+      towards smallest nodes?
+    - curvy boxes (like XOR gates)
 -}
 -}
+
+
+-- a unification value is basically a LISP-ish expression
+data UVal =
+   UVVar  UVar
+ | UVVal  [UVal]
+
+instance Unifiable UVal where
+  unify' (UVVal vl1) (UVVal vl2)
+      | length vl1 /= length vl2  = error "length mismatch during unification"
+      | otherwise                 = foldr mergeU emptyUnifier (map (\(x,y) -> unify x y) $ zip vl1 vl2)
+  unify' _ _                      = error "impossible"
+  inject                          = UVVar
+  project (UVVar v)               = Just v
+  project _                       = Nothing
+  occurrences (UVVar v)           = [v]
+  occurrences (UVVal vl)          = concatMap occurrences vl
+
+-- | Resolves a unification variable; the answer to this query will change if subsequent unifications are performed
+getU' :: Unifier UVal -> UVal -> UVal
+getU' u (UVVal vl)    = UVVal $ map (getU' u) vl
+getU' u x@(UVVar v)   = case Unify.getU u v  of
+                                     Nothing -> x
+                                     Just x' -> getU' u x'
+
+
+
+
+--
+-- | Render a fully-polymorphic GArrow term as a boxes-and-wires diagram using TikZ
+--
+
+type Constraints = [(UVal, Int, UVal)]
+
+-- the unification monad
+data UyM t a = UyM (([UVar],Unifier UVal,Constraints) -> ([UVar],Unifier UVal,Constraints,a))
+instance Monad (UyM t)
+ where
+  return x      = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,x)
+  (UyM f) >>= g = UyM $ \(i,u,k) -> let (i',u',k',x) = f (i,u,k) in let UyM g' = g x in g' (i',u',k')
+
+
+getU        = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,u)
+getM    v   = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,getU' u v)
+occursU v x = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,occurs u v x)
+unifyM :: Eq t => UVal -> UVal -> UyM t ()
+unifyM v1 v2 = UyM $ \(i,u,k) -> (i,mergeU u (unify v1 v2),k,())
+freshU :: UyM t UVar
+freshU = UyM $ \(i:is,u,k) -> (is,u,k,i)
+constrain :: UVal -> Int -> UVal -> UyM t ()
+constrain v1 d v2 = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,((v1,d,v2):k),())
+getK :: UyM t [(UVal, Int, UVal)]
+getK = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,k)
+runU :: UyM t a -> ([UVar],Unifier UVal,Constraints,a)
+runU (UyM f) = (f (uvarSupply,emptyUnifier,[]))
+
+data GArrowTikZ :: * -> * -> *
+ where
+  TikZ_const     ::                             Int ->  GArrowTikZ () Int
+  TikZ_id        ::                                     GArrowTikZ x x
+  TikZ_comp      :: GArrowTikZ y z -> GArrowTikZ x y -> GArrowTikZ x z
+  TikZ_first     :: GArrowTikZ x y                   -> GArrowTikZ (x**z)  (y**z)
+  TikZ_second    :: GArrowTikZ x y                   -> GArrowTikZ (z**x)  (z**y)
+  TikZ_cancell   ::                                     GArrowTikZ (()**x) x
+  TikZ_cancelr   ::                                     GArrowTikZ (x**()) x
+  TikZ_uncancell ::                                     GArrowTikZ x (()**x)
+  TikZ_uncancelr ::                                     GArrowTikZ x (x**())
+  TikZ_assoc     ::                                     GArrowTikZ ((x**y)**z) (x**(y**z))
+  TikZ_unassoc   ::                                     GArrowTikZ (x**(y**z)) ((x**y)**z)
+  TikZ_drop      ::                                     GArrowTikZ x         ()
+  TikZ_copy      ::                                     GArrowTikZ x         (x**x)
+  TikZ_swap      ::                                     GArrowTikZ (x**y)     (y**x)
+  TikZ_merge     ::                                     GArrowTikZ (x**y)     z
+  TikZ_loopl     ::           GArrowTikZ (x**z) (y**z) -> GArrowTikZ x y
+  TikZ_loopr     ::           GArrowTikZ (z**x) (z**y) -> GArrowTikZ x y
+
+--
+-- Technically this instance violates the laws (and RULEs) for
+-- Control.Category; the compiler might choose to optimize (f >>> id)
+-- into f, and this optimization would produce a change in behavior
+-- below.  In practice this means that the user must be prepared for
+-- the rendered TikZ diagram to be merely *equivalent to* his/her
+-- term, rather than structurally exactly equal to it.
+--
+instance Category GArrowTikZ where
+  id           = TikZ_id
+  (.)          = TikZ_comp
+
+instance GArrow GArrowTikZ (**) () where
+  ga_first     = TikZ_first
+  ga_second    = TikZ_second
+  ga_cancell   = TikZ_cancell
+  ga_cancelr   = TikZ_cancelr
+  ga_uncancell = TikZ_uncancell
+  ga_uncancelr = TikZ_uncancelr
+  ga_assoc     = TikZ_assoc
+  ga_unassoc   = TikZ_unassoc
+
+instance GArrowDrop GArrowTikZ (**) () where
+  ga_drop      = TikZ_drop
+
+instance GArrowCopy GArrowTikZ (**) () where
+  ga_copy      = TikZ_copy
+
+instance GArrowSwap GArrowTikZ (**) () where
+  ga_swap      = TikZ_swap
+
+instance GArrowLoop GArrowTikZ (**) () where
+  ga_loopl     = TikZ_loopl
+  ga_loopr     = TikZ_loopr
+
+instance GArrowSTKC GArrowTikZ (,) ()
+
+
+name :: GArrowTikZ a b -> String
+name TikZ_id              = "id"
+name (TikZ_const i)       = "const " ++ show i
+name (TikZ_comp      _ _) = "comp"
+name (TikZ_first     _  ) = "first"
+name (TikZ_second    _  ) = "second"
+name TikZ_cancell         = "cancell"
+name TikZ_cancelr         = "cancelr"
+name TikZ_uncancell       = "uncancell"
+name TikZ_uncancelr       = "uncancelr"
+name TikZ_drop            = "drop"
+name TikZ_copy            = "copy"
+name TikZ_swap            = "swap"
+name (TikZ_loopl     _ )  = "loopl"
+name (TikZ_loopr     _ )  = "loopr"
+name TikZ_assoc           = "assoc"
+name TikZ_unassoc         = "unassoc"
+
+fresh1 :: UyM () Ports
+fresh1 = do { x <- freshU
+            ; return $ UVVar x
+            }
+
+fresh2 :: UyM () (Ports,Ports)
+fresh2 = do { x <- freshU
+            ; y <- freshU
+            ; constrain (UVVar x) 1 (UVVar y)
+            ; return $ (UVVar x,UVVar y)
+            }
+
+fresh3 :: UyM () (Ports,Ports,Ports)
+fresh3 = do { x <- freshU
+            ; y <- freshU
+            ; z <- freshU
+            ; constrain (UVVar x) 1 (UVVar y)
+            ; constrain (UVVar y) 1 (UVVar z)
+            ; return $ (UVVar x,UVVar y,UVVar z)
+            }
+
+fresh4 :: UyM () (Ports,Ports,Ports,Ports)
+fresh4 = do { x1 <- freshU
+            ; x2 <- freshU
+            ; x3 <- freshU
+            ; x4 <- freshU
+            ; constrain (UVVar x1) 1 (UVVar x2)
+            ; constrain (UVVar x2) 1 (UVVar x3)
+            ; constrain (UVVar x3) 1 (UVVar x4)
+            ; return $ (UVVar x1,UVVar x2,UVVar x3,UVVar x4)
+            }
+
+fresh5 :: UyM () (Ports,Ports,Ports,Ports,Ports)
+fresh5 = do { x1 <- freshU
+            ; x2 <- freshU
+            ; x3 <- freshU
+            ; x4 <- freshU
+            ; x5 <- freshU
+            ; constrain (UVVar x1) 1 (UVVar x2)
+            ; constrain (UVVar x2) 1 (UVVar x3)
+            ; constrain (UVVar x3) 1 (UVVar x4)
+            ; constrain (UVVar x4) 1 (UVVar x5)
+            ; return $ (UVVar x1,UVVar x2,UVVar x3,UVVar x4,UVVar x5)
+            }
+
+
+
+
+--example = ga_first ga_drop >>> ga_cancell >>> ga_first id >>> ga_swap >>> ga_first id >>> TikZ_merge
+--example :: forall x y z. forall g. (GArrow g (,) (), GArrowCopy g (,) (), GArrowSwap g (,) ()) => g x ((x,x),x)
+--example = ga_copy >>> ga_second ga_copy >>> ga_second (ga_first id) >>> ga_unassoc >>> ga_first ga_swap
+--example = ga_copy >>> ga_second ga_copy >>> ga_second (ga_second id) >>> ga_unassoc >>> ga_first id >>> ga_first ga_swap
+--example :: forall x. forall g. (GArrow g (,) (), GArrowCopy g (,) (), GArrowSwap g (,) ()) => g x x
+--example = id >>> id
+
+data Diagram p = DiagramComp      (Diagram p) (Diagram p)
+               | DiagramPrim      String p p p p (String -> Int -> Int -> Int -> p -> p -> Int -> String)
+               | DiagramBypassTop p (Diagram p)
+               | DiagramBypassBot (Diagram p) p
+               -- | DiagramLoopTop   Diagram
+               -- | DiagramLoopBot   Diagram
+
+type Ports = UVal
+
+getOut :: Diagram Ports -> Ports
+getOut (DiagramComp f g)                     = getOut g
+getOut (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _)  = pout
+getOut (DiagramBypassTop p f)                = UVVal [p, (getOut f)]
+getOut (DiagramBypassBot f p)                = UVVal [(getOut f), p]
+
+getIn :: Diagram Ports -> Ports
+getIn (DiagramComp f g)                      = getIn f
+getIn (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _)   = pin
+getIn (DiagramBypassTop p f)                 = UVVal [p, (getIn f)]
+getIn (DiagramBypassBot f p)                 = UVVal [(getIn f), p]
+
+-- constrain that Ports is at least Int units above the topmost portion of Diagram
+constrainTop :: Ports -> Int -> Diagram Ports -> UyM () ()
+constrainTop v i (DiagramComp d1 d2)                  = do { constrainTop v i d1 ; constrainTop v i d2 ; return () }
+constrainTop v i (DiagramBypassTop p d)               = constrain v 2 p
+constrainTop v i (DiagramBypassBot d p)               = constrainTop v (i+1) d
+constrainTop v i (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _) = constrain v i ptop
+
+-- constrain that Ports is at least Int units below the bottommost portion of Diagram
+constrainBot :: Diagram Ports -> Int -> Ports -> UyM () ()
+constrainBot (DiagramComp d1 d2)                  i v = do { constrainBot d1 i v ; constrainBot d2 i v ; return () }
+constrainBot (DiagramBypassTop p d)               i v = constrainBot d (i+1) v
+constrainBot (DiagramBypassBot d p)               i v = constrain p 2 v
+constrainBot (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _) i v = constrain pbot i v
+
+ga2diag :: GArrowTikZ a b -> UyM () (Diagram Ports)
+ga2diag (TikZ_id           ) = do { (top,x,bot) <- fresh3 ; return $ DiagramPrim "id" top x x bot defren }
+ga2diag (TikZ_comp      g f) = do { f' <- ga2diag f
+                                  ; g' <- ga2diag g
+                                  ; unifyM (getOut f') (getIn g')
+                                  ; return $ DiagramComp f' g' }
+ga2diag (TikZ_first  f) = do { x <- fresh1; f' <- ga2diag f ; constrainBot f' 1 x  ; return $ DiagramBypassBot f' x  }
+ga2diag (TikZ_second f) = do { x <- fresh1; f' <- ga2diag f ; constrainTop x  1 f' ; return $ DiagramBypassTop x f'  }
+ga2diag TikZ_cancell    = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim   "cancell" top (UVVal [x,y]) y bot defren }
+ga2diag TikZ_cancelr    = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim   "cancelr" top (UVVal [x,y]) x bot defren }
+ga2diag TikZ_uncancell  = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim "uncancell" top y (UVVal [x,y]) bot defren }
+ga2diag TikZ_uncancelr  = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim "uncancelr" top x (UVVal [x,y]) bot defren }
+ga2diag TikZ_drop       = do { (top,x    ,bot) <- fresh3  ; return $ DiagramPrim      "drop" top x x bot defren }
+ga2diag (TikZ_const i)  = do { (top,x    ,bot) <- fresh3  ; return $ DiagramPrim  ("const " ++ show i) top x x bot defren }
+ga2diag TikZ_copy       = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
+                             ; return $ DiagramPrim      "copy" top y (UVVal [x,z]) bot defren }
+ga2diag TikZ_merge      = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
+                             ; return $ DiagramPrim      "merge" top (UVVal [x,z]) y bot defren }
+ga2diag TikZ_swap       = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4
+                             ; return $ DiagramPrim      "swap" top (UVVal [x,y]) (UVVal [x,y]) bot defren }
+ga2diag TikZ_assoc      = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
+                             ; return $ DiagramPrim  "assoc" top (UVVal [UVVal [x,y],z])(UVVal [x,UVVal [y,z]]) bot defren }
+ga2diag TikZ_unassoc    = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
+                             ; return $ DiagramPrim "unassoc" top (UVVal [x,UVVal [y,z]])(UVVal [UVVal [x,y],z]) bot defren }
+ga2diag (TikZ_loopl f) = error "not implemented"
+ga2diag (TikZ_loopr f) = error "not implemented"
+
+defren :: String -> Int -> Int -> Int -> Ports -> Ports -> Int -> String
+defren s x w top p1 p2 bot
+      = drawBox x top (x+w) bot "black" s
+--        ++ wires (x-1) p1  x    "green"
+--        ++ wires  (x+w) p2 (x+w+1) "red"
+
+xscale = 1
+yscale = 1
+
+textc x y text color = 
+    "\\node[anchor=center,color="++color++"] at ("++show (x*xscale)++"cm,"++show (y*yscale)++"cm) "++
+    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
+
+drawBox x1 y1 x2 y2 color text =
+    "\\node[anchor=north west] at ("++show (x1*xscale)++"cm,"++show (y1*yscale)++"cm) "++
+    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
+    ++
+    "\\path[draw,color="++color++"]"++
+       " ("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") rectangle ("++
+           show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
+
+drawLine x1 y1 x2 y2 color style =
+  "\\path[draw,color="++color++","++style++"] "++
+  "("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") -- " ++
+  "("++show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
+
+width :: Diagram Ports -> Int
+width (DiagramComp d1 d2)         = (width d1) + 1 + (width d2)
+width (DiagramPrim s _ p1 p2 _ _) = 2
+width (DiagramBypassTop p d)      = (width d) + 2
+width (DiagramBypassBot d p)      = (width d) + 2
+
+(!) :: Map UVar Int -> UVar -> Int
+m ! x = case lookup x m of
+          Nothing -> 0
+          Just y -> y
+
+tikZ :: Map UVar Int ->
+        Diagram Ports ->
+        Int ->                -- horizontal position
+        String
+tikZ m = tikZ'
+ where
+  tikZ'  d@(DiagramComp d1 d2)    x = tikZ' d1 x
+                                      ++ wires (x+width d1) (getOut d1) (x+width d1+1) "black"
+                                      ++ tikZ' d2 (x + width d1 + 1)
+  tikZ' d'@(DiagramBypassTop p d) x = let top = getTop d' in
+                                      let bot = getBot d' in
+                                      drawBox  x top (x+width d') bot "gray!50" "second"
+                                      ++ drawLine x (top+1) (x+width d') (top+1) "black" "->"
+                                      ++ wires x (getIn d) (x+1) "black"
+                                      ++ tikZ' d (x+1)
+                                      ++ wires (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) "black"
+  tikZ' d'@(DiagramBypassBot d p) x = let top = getTop d' in
+                                      let bot = getBot d' in
+                                      drawBox  x top (x+width d') bot "gray!50" "first"
+                                      ++ drawLine x (bot-1) (x+width d') (bot-1) "black" "->"
+                                      ++ wires x (getIn d) (x+1) "black"
+                                      ++ tikZ' d (x+1)
+                                      ++ wires (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) "black"
+  tikZ'  d@(DiagramPrim s (UVVar top) p1 p2 (UVVar bot) r)  x = r s x (width d) (m ! top) p1 p2 (m ! bot)
+
+  wires :: Int -> Ports -> Int -> String -> String
+  wires x1 (UVVar v)    x2 color = drawLine x1 (m ! v) x2 (m ! v) color "->"
+                                  -- ++ textc ((x1+x2) `div` 2) (m!v) (show v) "purple"
+  wires x1 (UVVal vl) x2 color = foldr (\x y -> x ++ " " ++ y) [] (map (\v -> wires x1 v x2 color) vl)
+
+  getTop :: Diagram Ports -> Int
+  getTop (DiagramComp d1 d2)                = min (getTop d1) (getTop d2)
+  getTop (DiagramBypassTop p d)             = (m ! getleft p) - 1
+  getTop (DiagramBypassBot d p)             = getTop d - 1
+  getTop (DiagramPrim s (UVVar ptop) _ _ _ _)  = m ! ptop
+
+  getBot :: Diagram Ports -> Int
+  getBot (DiagramComp d1 d2)                = max (getBot d1) (getBot d2)
+  getBot (DiagramBypassTop p d)             = getBot d + 1
+  getBot (DiagramBypassBot d p)             = (m ! getright p) + 1
+  getBot (DiagramPrim s _ _ _ (UVVar pbot) _)  = m ! pbot
+
+resolve' (DiagramComp d1 d2)    = do { d1' <- resolve' d1 ; d2' <- resolve' d2 ; return $ DiagramComp d1' d2'    }
+resolve' (DiagramBypassTop p d) = do { p'  <- getM p     ; d'  <- resolve' d  ; return $ DiagramBypassTop p' d' }
+resolve' (DiagramBypassBot d p) = do { p'  <- getM p     ; d'  <- resolve' d  ; return $ DiagramBypassBot d' p' }
+resolve' (DiagramPrim s ptop pin pout pbot r) 
+    = do { ptop' <- getM ptop
+         ; pbot' <- getM pbot
+         ; pin'  <- getM pin
+         ; pout' <- getM pout
+         ; return $ DiagramPrim s ptop' pin' pout' pbot' r }
+
+getleft (UVVar   v)  = v
+getleft (UVVal  vl) = getleft (head vl)
+
+getright (UVVar   v)  = v
+getright (UVVal  vl) = getright (last vl)
+
+strip :: [(Ports,Int,Ports)] -> [(UVar,Int,UVar)]
+strip = map (\(v1,x,v2) -> (getright v1, x, getleft v2))
+
+
+-- must use bubblesort because the ordering isn't transitive
+sortit :: [(UVar,Int,UVar)] -> [(UVar,Int,UVar)]
+sortit x = stupidSort x []
+ where
+  stupidSort []    x = x
+  stupidSort (h:t) x = stupidSort t (stupidInsert h x)
+
+  stupidInsert t []    = [t]
+  stupidInsert t@(_,_,t') ((a@(_,_,a')):b) = if cmp' x t' a' == LT
+                                             then t:a:b
+                                             else a:(stupidInsert t b)
+  
+  cmp' :: [(UVar,Int,UVar)] -> UVar -> UVar -> Ordering
+  cmp' [] a b = EQ -- compare a b
+  cmp' ((v1,_,v2):r) a b = if a == v1 && b==v2
+                           then LT
+                           else if a == v2 && b==v1
+                                then GT
+                                else cmp' r a b
+
+lookup'' :: Map UVar Int -> UVar -> Int
+lookup'' m x = case lookup x m of
+                 Nothing -> 0
+                 Just y -> y
+
+valuatit :: Map UVar Int -> [(UVar,Int,UVar)] -> Map UVar Int
+valuatit m []            = m
+valuatit m ((v1,k,v2):r) = valuatit m' r
+                            where
+                              m'  = insert v2 v2' m
+                              v2' = max (lookup'' m v2) (k+(lookup'' m v1))
+
+resolve'k :: UyM () [(Ports,Int,Ports)]
+resolve'k = do { k  <- getK
+              ; k' <- mapM (\(v1,x,v2) -> do { v1' <- getM v1 ; v2' <- getM v2 ; return (v1',x,v2') }) k
+              ; return k'
+              }
+
+toTikZ :: GArrowTikZ a b -> String
+toTikZ g = tikZ m d 0
+            where
+              (_,_,_,(d,k)) = runU $ do { d <- ga2diag g
+                                        ; d' <- resolve' d
+                                        ; k' <- resolve'k
+                                        ; return (d',k') }
+              s = sortit (strip k)
+              m = valuatit empty s
+toTikZ' :: GArrowTikZ a b -> String
+toTikZ' g = foldr (\x y -> x++"\\\\\n"++y) [] (map foo s)
+             where
+               (_,_,_,k) = runU $ ga2diag g >>= resolve' >>= \_ -> resolve'k
+               foo (v1,v,v2) = "x_{"++show v1++"} + "++show v++" \\leq x_{"++show v2++"} = " ++ (show $ lookup'' m v2)
+               s = sortit (strip k)
+               m = valuatit empty s
+
+tikz example
+     = do putStrLn "\\documentclass{article}"
+          putStrLn "\\usepackage[landscape,paperheight=20in,textwidth=19in]{geometry}"
+          putStrLn "\\usepackage{tikz}"
+          putStrLn "\\usepackage{amsmath}"
+          putStrLn "\\begin{document}"
+          putStrLn $ "\\begin{tikzpicture}[every on chain/.style={join=by ->},yscale=-1]"
+          putStrLn (toTikZ example)
+          putStrLn "\\end{tikzpicture}"
+--          putStrLn "\\begin{align*}"
+--          putStr   (toTikZ' example)
+--          putStrLn "\\end{align*}"
+          putStrLn "\\end{document}"