[project @ 2005-10-21 10:47:25 by ross]
[ghc-base.git] / Data / IntMap.hs
index cd3c2f9..318fe59 100644 (file)
@@ -135,8 +135,8 @@ module Data.IntMap  (
 import Prelude hiding (lookup,map,filter,foldr,foldl,null)
 import Data.Bits 
 import Data.Int
-import Data.Monoid
 import qualified Data.IntSet as IntSet
+import Data.Typeable
 
 {-
 -- just for testing
@@ -146,20 +146,25 @@ import List (nub,sort)
 import qualified List
 -}  
 
-#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-{--------------------------------------------------------------------
-  GHC: use unboxing to get @shiftRL@ inlined.
---------------------------------------------------------------------}
+#if __GLASGOW_HASKELL__
+import Text.Read (Lexeme(Ident), lexP, parens, prec, readPrec)
+import Data.Generics.Basics
+import Data.Generics.Instances
+#endif
+
 #if __GLASGOW_HASKELL__ >= 503
 import GHC.Word
 import GHC.Exts ( Word(..), Int(..), shiftRL# )
-#else
+#elif __GLASGOW_HASKELL__
 import Word
 import GlaExts ( Word(..), Int(..), shiftRL# )
+#else
+import Data.Word
 #endif
 
 infixl 9 \\{-This comment teaches CPP correct behaviour -}
 
+-- A "Nat" is a natural machine word (an unsigned Int)
 type Nat = Word
 
 natFromInt :: Key -> Nat
@@ -169,58 +174,22 @@ intFromNat :: Nat -> Key
 intFromNat w = fromIntegral w
 
 shiftRL :: Nat -> Key -> Nat
-shiftRL (W# x) (I# i)
-  = W# (shiftRL# x i)
-
-#elif __HUGS__
+#if __GLASGOW_HASKELL__
 {--------------------------------------------------------------------
- Hugs: 
- * raises errors on boundary values when using 'fromIntegral'
-   but not with the deprecated 'fromInt/toInt'. 
- * Older Hugs doesn't define 'Word'.
- * Newer Hugs defines 'Word' in the Prelude but no operations.
+  GHC: use unboxing to get @shiftRL@ inlined.
 --------------------------------------------------------------------}
-import Data.Word
-infixl 9 \\
-
-type Nat = Word32   -- illegal on 64-bit platforms!
-
-natFromInt :: Key -> Nat
-natFromInt i = fromInt i
-
-intFromNat :: Nat -> Key
-intFromNat w = toInt w
-
-shiftRL :: Nat -> Key -> Nat
-shiftRL x i   = shiftR x i
-
+shiftRL (W# x) (I# i)
+  = W# (shiftRL# x i)
 #else
-{--------------------------------------------------------------------
-  'Standard' Haskell
-  * A "Nat" is a natural machine word (an unsigned Int)
---------------------------------------------------------------------}
-import Data.Word
-infixl 9 \\
-
-type Nat = Word
-
-natFromInt :: Key -> Nat
-natFromInt i = fromIntegral i
-
-intFromNat :: Nat -> Key
-intFromNat w = fromIntegral w
-
-shiftRL :: Nat -> Key -> Nat
-shiftRL w i   = shiftR w i
-
+shiftRL x i   = shiftR x i
 #endif
 
-
 {--------------------------------------------------------------------
   Operators
 --------------------------------------------------------------------}
 
--- | /O(min(n,W))/. Find the value of a key. Calls @error@ when the element can not be found.
+-- | /O(min(n,W))/. Find the value at a key.
+-- Calls 'error' when the element can not be found.
 
 (!) :: IntMap a -> Key -> a
 m ! k    = find' k m
@@ -241,6 +210,23 @@ type Prefix = Int
 type Mask   = Int
 type Key    = Int
 
+#if __GLASGOW_HASKELL__
+
+{--------------------------------------------------------------------
+  A Data instance  
+--------------------------------------------------------------------}
+
+-- This instance preserves data abstraction at the cost of inefficiency.
+-- We omit reflection services for the sake of data abstraction.
+
+instance Data a => Data (IntMap a) where
+  gfoldl f z im = z fromList `f` (toList im)
+  toConstr _    = error "toConstr"
+  gunfold _ _   = error "gunfold"
+  dataTypeOf _  = mkNorepType "Data.IntMap.IntMap"
+
+#endif
+
 {--------------------------------------------------------------------
   Query
 --------------------------------------------------------------------}
@@ -264,7 +250,7 @@ member k m
       Nothing -> False
       Just x  -> True
     
--- | /O(min(n,W))/. Lookup the value of a key in the map.
+-- | /O(min(n,W))/. Lookup the value at a key in the map.
 lookup :: Key -> IntMap a -> Maybe a
 lookup k t
   = let nk = natFromInt k  in seq nk (lookupN nk t)
@@ -287,8 +273,9 @@ find' k m
       Just x  -> x
 
 
--- | /O(min(n,W))/. The expression @(findWithDefault def k map)@ returns the value of key @k@ or returns @def@ when
--- the key is not an element of the map.
+-- | /O(min(n,W))/. The expression @('findWithDefault' def k map)@
+-- returns the value at key @k@ or returns @def@ when the key is not an
+-- element of the map.
 findWithDefault :: a -> Key -> IntMap a -> a
 findWithDefault def k m
   = case lookup k m of
@@ -310,11 +297,11 @@ singleton k x
 
 {--------------------------------------------------------------------
   Insert
-  'insert' is the inlined version of 'insertWith (\k x y -> x)'
 --------------------------------------------------------------------}
--- | /O(min(n,W))/. Insert a new key\/value pair in the map. When the key 
--- is already an element of the set, its value is replaced by the new value, 
--- ie. 'insert' is left-biased.
+-- | /O(min(n,W))/. Insert a new key\/value pair in the map.
+-- If the key is already present in the map, the associated value is
+-- replaced with the supplied value, i.e. 'insert' is equivalent to
+-- @'insertWith' 'const'@.
 insert :: Key -> a -> IntMap a -> IntMap a
 insert k x t
   = case t of
@@ -347,9 +334,9 @@ insertWithKey f k x t
       Nil -> Tip k x
 
 
--- | /O(min(n,W))/. The expression (@insertLookupWithKey f k x map@) is a pair where
--- the first element is equal to (@lookup k map@) and the second element
--- equal to (@insertWithKey f k x map@).
+-- | /O(min(n,W))/. The expression (@'insertLookupWithKey' f k x map@)
+-- is a pair where the first element is equal to (@'lookup' k map@)
+-- and the second element equal to (@'insertWithKey' f k x map@).
 insertLookupWithKey :: (Key -> a -> a -> a) -> Key -> a -> IntMap a -> (Maybe a, IntMap a)
 insertLookupWithKey f k x t
   = case t of
@@ -393,16 +380,16 @@ adjustWithKey ::  (Key -> a -> a) -> Key -> IntMap a -> IntMap a
 adjustWithKey f k m
   = updateWithKey (\k x -> Just (f k x)) k m
 
--- | /O(min(n,W))/. The expression (@update f k map@) updates the value @x@
--- at @k@ (if it is in the map). If (@f x@) is @Nothing@, the element is
--- deleted. If it is (@Just y@), the key @k@ is bound to the new value @y@.
+-- | /O(min(n,W))/. The expression (@'update' f k map@) updates the value @x@
+-- at @k@ (if it is in the map). If (@f x@) is 'Nothing', the element is
+-- deleted. If it is (@'Just' y@), the key @k@ is bound to the new value @y@.
 update ::  (a -> Maybe a) -> Key -> IntMap a -> IntMap a
 update f k m
   = updateWithKey (\k x -> f x) k m
 
--- | /O(min(n,W))/. The expression (@update f k map@) updates the value @x@
--- at @k@ (if it is in the map). If (@f k x@) is @Nothing@, the element is
--- deleted. If it is (@Just y@), the key @k@ is bound to the new value @y@.
+-- | /O(min(n,W))/. The expression (@'update' f k map@) updates the value @x@
+-- at @k@ (if it is in the map). If (@f k x@) is 'Nothing', the element is
+-- deleted. If it is (@'Just' y@), the key @k@ is bound to the new value @y@.
 updateWithKey ::  (Key -> a -> Maybe a) -> Key -> IntMap a -> IntMap a
 updateWithKey f k t
   = case t of
@@ -446,7 +433,9 @@ unionsWith :: (a->a->a) -> [IntMap a] -> IntMap a
 unionsWith f ts
   = foldlStrict (unionWith f) empty ts
 
--- | /O(n+m)/. The (left-biased) union of two sets. 
+-- | /O(n+m)/. The (left-biased) union of two maps. 
+-- It prefers the first map when duplicate keys are encountered,
+-- i.e. (@'union' == 'unionWith' 'const'@).
 union :: IntMap a -> IntMap a -> IntMap a
 union t1@(Bin p1 m1 l1 r1) t2@(Bin p2 m2 l2 r2)
   | shorter m1 m2  = union1
@@ -527,8 +516,8 @@ differenceWith f m1 m2
 
 -- | /O(n+m)/. Difference with a combining function. When two equal keys are
 -- encountered, the combining function is applied to the key and both values.
--- If it returns @Nothing@, the element is discarded (proper set difference). If
--- it returns (@Just y@), the element is updated with a new value @y@. 
+-- If it returns 'Nothing', the element is discarded (proper set difference).
+-- If it returns (@'Just' y@), the element is updated with a new value @y@. 
 differenceWithKey :: (Key -> a -> b -> Maybe a) -> IntMap a -> IntMap b -> IntMap a
 differenceWithKey f t1@(Bin p1 m1 l1 r1) t2@(Bin p2 m2 l2 r2)
   | shorter m1 m2  = difference1
@@ -622,22 +611,22 @@ intersectionWithKey f t Nil = Nil
   Submap
 --------------------------------------------------------------------}
 -- | /O(n+m)/. Is this a proper submap? (ie. a submap but not equal). 
--- Defined as (@isProperSubmapOf = isProperSubmapOfBy (==)@).
+-- Defined as (@'isProperSubmapOf' = 'isProperSubmapOfBy' (==)@).
 isProperSubmapOf :: Eq a => IntMap a -> IntMap a -> Bool
 isProperSubmapOf m1 m2
   = isProperSubmapOfBy (==) m1 m2
 
 {- | /O(n+m)/. Is this a proper submap? (ie. a submap but not equal).
- The expression (@isProperSubmapOfBy f m1 m2@) returns @True@ when
+ The expression (@'isProperSubmapOfBy' f m1 m2@) returns 'True' when
  @m1@ and @m2@ are not equal,
- all keys in @m1@ are in @m2@, and when @f@ returns @True@ when
+ all keys in @m1@ are in @m2@, and when @f@ returns 'True' when
  applied to their respective values. For example, the following 
- expressions are all @True@.
+ expressions are all 'True':
  
   > isProperSubmapOfBy (==) (fromList [(1,1)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
   > isProperSubmapOfBy (<=) (fromList [(1,1)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
 
- But the following are all @False@:
+ But the following are all 'False':
  
   > isProperSubmapOfBy (==) (fromList [(1,1),(2,2)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
   > isProperSubmapOfBy (==) (fromList [(1,1),(2,2)]) (fromList [(1,1)])
@@ -675,22 +664,23 @@ submapCmp pred (Tip k x) t
 submapCmp pred Nil Nil = EQ
 submapCmp pred Nil t   = LT
 
--- | /O(n+m)/. Is this a submap? Defined as (@isSubmapOf = isSubmapOfBy (==)@).
+-- | /O(n+m)/. Is this a submap?
+-- Defined as (@'isSubmapOf' = 'isSubmapOfBy' (==)@).
 isSubmapOf :: Eq a => IntMap a -> IntMap a -> Bool
 isSubmapOf m1 m2
   = isSubmapOfBy (==) m1 m2
 
 {- | /O(n+m)/. 
- The expression (@isSubmapOfBy f m1 m2@) returns @True@ if
- all keys in @m1@ are in @m2@, and when @f@ returns @True@ when
+ The expression (@'isSubmapOfBy' f m1 m2@) returns 'True' if
+ all keys in @m1@ are in @m2@, and when @f@ returns 'True' when
  applied to their respective values. For example, the following 
- expressions are all @True@.
+ expressions are all 'True':
  
   > isSubmapOfBy (==) (fromList [(1,1)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
   > isSubmapOfBy (<=) (fromList [(1,1)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
   > isSubmapOfBy (==) (fromList [(1,1),(2,2)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
 
- But the following are all @False@:
+ But the following are all 'False':
  
   > isSubmapOfBy (==) (fromList [(1,2)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
   > isSubmapOfBy (<) (fromList [(1,1)]) (fromList [(1,1),(2,2)])
@@ -725,20 +715,20 @@ mapWithKey f t
       Tip k x     -> Tip k (f k x)
       Nil         -> Nil
 
--- | /O(n)/. The function @mapAccum@ threads an accumulating
--- argument through the map in an unspecified order.
+-- | /O(n)/. The function @'mapAccum'@ threads an accumulating
+-- argument through the map in ascending order of keys.
 mapAccum :: (a -> b -> (a,c)) -> a -> IntMap b -> (a,IntMap c)
 mapAccum f a m
   = mapAccumWithKey (\a k x -> f a x) a m
 
--- | /O(n)/. The function @mapAccumWithKey@ threads an accumulating
--- argument through the map in an unspecified order.
+-- | /O(n)/. The function @'mapAccumWithKey'@ threads an accumulating
+-- argument through the map in ascending order of keys.
 mapAccumWithKey :: (a -> Key -> b -> (a,c)) -> a -> IntMap b -> (a,IntMap c)
 mapAccumWithKey f a t
   = mapAccumL f a t
 
--- | /O(n)/. The function @mapAccumL@ threads an accumulating
--- argument through the map in pre-order.
+-- | /O(n)/. The function @'mapAccumL'@ threads an accumulating
+-- argument through the map in ascending order of keys.
 mapAccumL :: (a -> Key -> b -> (a,c)) -> a -> IntMap b -> (a,IntMap c)
 mapAccumL f a t
   = case t of
@@ -749,8 +739,8 @@ mapAccumL f a t
       Nil         -> (a,Nil)
 
 
--- | /O(n)/. The function @mapAccumR@ threads an accumulating
--- argument throught the map in post-order.
+-- | /O(n)/. The function @'mapAccumR'@ threads an accumulating
+-- argument throught the map in descending order of keys.
 mapAccumR :: (a -> Key -> b -> (a,c)) -> a -> IntMap b -> (a,IntMap c)
 mapAccumR f a t
   = case t of
@@ -802,13 +792,14 @@ partitionWithKey pred t
       Nil -> (Nil,Nil)
 
 
--- | /O(log n)/. The expression (@split k map@) is a pair @(map1,map2)@
+-- | /O(log n)/. The expression (@'split' k map@) is a pair @(map1,map2)@
 -- where all keys in @map1@ are lower than @k@ and all keys in
 -- @map2@ larger than @k@. Any key equal to @k@ is found in neither @map1@ nor @map2@.
 split :: Key -> IntMap a -> (IntMap a,IntMap a)
 split k t
   = case t of
       Bin p m l r
+        | nomatch k p m -> if k>p then (t,Nil) else (Nil,t)
         | zero k m  -> let (lt,gt) = split k l in (lt,union gt r)
         | otherwise -> let (lt,gt) = split k r in (union l lt,gt)
       Tip ky y 
@@ -819,32 +810,38 @@ split k t
 
 -- | /O(log n)/. Performs a 'split' but also returns whether the pivot
 -- key was found in the original map.
-splitLookup :: Key -> IntMap a -> (Maybe a,IntMap a,IntMap a)
+splitLookup :: Key -> IntMap a -> (IntMap a,Maybe a,IntMap a)
 splitLookup k t
   = case t of
       Bin p m l r
-        | zero k m  -> let (found,lt,gt) = splitLookup k l in (found,lt,union gt r)
-        | otherwise -> let (found,lt,gt) = splitLookup k r in (found,union l lt,gt)
+        | nomatch k p m -> if k>p then (t,Nothing,Nil) else (Nil,Nothing,t)
+        | zero k m  -> let (lt,found,gt) = splitLookup k l in (lt,found,union gt r)
+        | otherwise -> let (lt,found,gt) = splitLookup k r in (union l lt,found,gt)
       Tip ky y 
-        | k>ky      -> (Nothing,t,Nil)
-        | k<ky      -> (Nothing,Nil,t)
-        | otherwise -> (Just y,Nil,Nil)
-      Nil -> (Nothing,Nil,Nil)
+        | k>ky      -> (t,Nothing,Nil)
+        | k<ky      -> (Nil,Nothing,t)
+        | otherwise -> (Nil,Just y,Nil)
+      Nil -> (Nil,Nothing,Nil)
 
 {--------------------------------------------------------------------
   Fold
 --------------------------------------------------------------------}
--- | /O(n)/. Fold over the elements of a map in an unspecified order.
+-- | /O(n)/. Fold the values in the map, such that
+-- @'fold' f z == 'Prelude.foldr' f z . 'elems'@.
+-- For example,
 --
--- > sum map   = fold (+) 0 map
 -- > elems map = fold (:) [] map
+--
 fold :: (a -> b -> b) -> b -> IntMap a -> b
 fold f z t
   = foldWithKey (\k x y -> f x y) z t
 
--- | /O(n)/. Fold over the elements of a map in an unspecified order.
+-- | /O(n)/. Fold the keys and values in the map, such that
+-- @'foldWithKey' f z == 'Prelude.foldr' ('uncurry' f) z . 'toAscList'@.
+-- For example,
 --
 -- > keys map = foldWithKey (\k x ks -> k:ks) [] map
+--
 foldWithKey :: (Key -> a -> b -> b) -> b -> IntMap a -> b
 foldWithKey f z t
   = foldr f z t
@@ -859,12 +856,13 @@ foldr f z t
 {--------------------------------------------------------------------
   List variations 
 --------------------------------------------------------------------}
--- | /O(n)/. Return all elements of the map.
+-- | /O(n)/.
+-- Return all elements of the map in the ascending order of their keys.
 elems :: IntMap a -> [a]
 elems m
   = foldWithKey (\k x xs -> x:xs) [] m  
 
--- | /O(n)/. Return all keys of the map.
+-- | /O(n)/. Return all keys of the map in ascending order.
 keys  :: IntMap a -> [Key]
 keys m
   = foldWithKey (\k x ks -> k:ks) [] m
@@ -874,7 +872,7 @@ keysSet :: IntMap a -> IntSet.IntSet
 keysSet m = IntSet.fromDistinctAscList (keys m)
 
 
--- | /O(n)/. Return all key\/value pairs in the map.
+-- | /O(n)/. Return all key\/value pairs in the map in ascending key order.
 assocs :: IntMap a -> [(Key,a)]
 assocs m
   = toList m
@@ -977,21 +975,12 @@ instance Functor IntMap where
     fmap = map
 
 {--------------------------------------------------------------------
-  Monoid 
---------------------------------------------------------------------}
-
-instance Ord a => Monoid (IntMap a) where
-    mempty = empty
-    mappend = union
-    mconcat = unions
-
-{--------------------------------------------------------------------
   Show 
 --------------------------------------------------------------------}
 
 instance Show a => Show (IntMap a) where
-  showsPrec d t   = showMap (toList t)
-
+  showsPrec d m   = showParen (d > 10) $
+    showString "fromList " . shows (toList m)
 
 showMap :: (Show a) => [(Key,a)] -> ShowS
 showMap []     
@@ -1003,7 +992,30 @@ showMap (x:xs)
     showTail (x:xs) = showChar ',' . showElem x . showTail xs
     
     showElem (k,x)  = shows k . showString ":=" . shows x
-  
+
+{--------------------------------------------------------------------
+  Read
+--------------------------------------------------------------------}
+instance (Read e) => Read (IntMap e) where
+#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
+  readPrec = parens $ prec 10 $ do
+    Ident "fromList" <- lexP
+    xs <- readPrec
+    return (fromList xs)
+#else
+  readsPrec p = readParen (p > 10) $ \ r -> do
+    ("fromList",s) <- lex
+    (xs,t) <- reads
+    return (fromList xs,t)
+#endif
+
+{--------------------------------------------------------------------
+  Typeable
+--------------------------------------------------------------------}
+
+#include "Typeable.h"
+INSTANCE_TYPEABLE1(IntMap,intMapTc,"IntMap")
+
 {--------------------------------------------------------------------
   Debugging
 --------------------------------------------------------------------}
@@ -1014,10 +1026,10 @@ showTree s
   = showTreeWith True False s
 
 
-{- | /O(n)/. The expression (@showTreeWith hang wide map@) shows
+{- | /O(n)/. The expression (@'showTreeWith' hang wide map@) shows
  the tree that implements the map. If @hang@ is
- @True@, a /hanging/ tree is shown otherwise a rotated tree is shown. If
- @wide@ is true, an extra wide version is shown.
+ 'True', a /hanging/ tree is shown otherwise a rotated tree is shown. If
+ @wide@ is 'True', an extra wide version is shown.
 -}
 showTreeWith :: Show a => Bool -> Bool -> IntMap a -> String
 showTreeWith hang wide t