src/edu/berkeley/sbp/Forest.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   5 import java.io.*;
   6 import java.util.*;
   7 import java.lang.reflect.*;
   8
   9 /** an efficient representation of a collection of trees (Tomita's shared packed parse forest) */
  10 public abstract class Forest<T> {
  11
  12     /** assume that this forest contains exactly one tree and return it; otherwise throw an exception */
  13     public final Tree<T> expand1() throws Parser.Ambiguous, Parser.Failed {
  14         Iterator<Tree<T>> it = expand(true).iterator();
  15         if (!it.hasNext()) throw new Parser.Failed();
  16         return it.next();
  17     }
  18
  19     /** expand this forest into a set of trees */
  20     public abstract HashSet<Tree<T>>  expand(boolean toss);
  21
  22     static        <T> Forest<T> singleton(Token.Location loc)                       { return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true); }
  23     static        <T> Forest<T> singleton(Token.Location loc, Forest<T> body)       { return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true); }
  24     static        <T> Forest<T> leaf(Token.Location loc, T tag) { return create(loc, tag, null, false, false); }
  25     public static <T> Forest<T> create(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  26         return new MultiForest<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton);
  27     }
  28
  29     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  30
  31     protected static class Body<T> {
  32
  33         private final Token.Location    location;
  34         private final T                 tag;
  35         private final Forest<T>[]       tokens;
  36         private final boolean           unwrap;
  37         private final boolean           singleton;
  38
  39         private Body(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  40             this.location = loc;
  41             this.tag = tag;
  42             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  43             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  44             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  45             this.unwrap = unwrap;
  46             this.singleton = singleton;
  47         }
  48
  49         private HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss, ArrayList<Tree<T>> toks, int i, HashSet<Tree<T>> h) {
  50             if (singleton) {
  51                 for(Body<T> b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.expand(toss, toks, i, h);
  52
  53             } else if (i==tokens.length) {
  54                 h.add(new Tree<T>(null, tag, toks.toArray(tree_hint)));
  55
  56             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  57                 if (tokens[i] != null)
  58                     for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[i])
  59                         b.expand(toss, toks, 0, h);
  60
  61             } else {
  62                 boolean hit = false;
  63                 for(Tree<T> r : tokens[i].expand(toss)) {
  64                     hit = true;
  65                     int old = toks.size();
  66                     toks.add(r);
  67                     expand(toss, toks, i+1, h);
  68                     while(toks.size() > old) toks.remove(toks.size()-1);
  69                 }
  70                 //if (!hit) throw new Error();
  71             }
  72             return h;
  73         }
  74         void addTo(HashSet<Body> h) {
  75             if (!singleton) h.add(this);
  76             else for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.addTo(h);
  77         }
  78         void addTo(FastSet<Body> h) {
  79             if (!singleton) h.add(this, true);
  80             else for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.addTo(h);
  81         }
  82
  83
  84         private boolean rep = false;
  85         public String toString() {
  86             if (rep) return "***";
  87             try {
  88                 rep = true;
  89                 StringBuffer ret = new StringBuffer();
  90                 for(int i=0; i<tokens.length; i++) {
  91                     String q = tokens[i]==null ? "null" : tokens[i].toString();
  92                     if (q.length() > 0) {
  93                         ret.append(q);
  94                         ret.append(" ");
  95                     }
  96                 }
  97                 String tail = ret.toString().trim();
  98                 String head = (tag!=null && !tag.toString().equals("")) ? (tail.length() > 0 ? tag+":" : tag+"") : "";
  99                 if (tail.length() > 0) tail = "{" + tail + "}";
 100                 return head + tail;
 101             } finally {
 102                 rep = false;
 103             }
 104         }
 105     }
 106
 107
 108     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 109
 110     static abstract class IterableForest<T> extends Forest<T> implements Iterable<Forest.Body<T>> {
 111         public abstract Iterator<Forest.Body<T>> iterator();
 112     }
 113
 114     /**
 115      *  This class represents a partially complete collection of
 116      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
 117      *  viewed, it becomes immutable
 118      */
 119     static class Ref<T> extends IterableForest<T> {
 120         private FastSet<Forest> hp = new FastSet<Forest>();
 121         private Forest res = null;
 122         public Ref() { }
 123         public void merge(Forest p) {
 124             if (res != null) throw new Error("already resolved!");
 125             if (p==null) throw new Error();
 126             if (p!=this) hp.add(p, true);
 127         }
 128         public Iterator<Body<T>> iterator() { return ((IterableForest<T>)resolve()).iterator(); }
 129         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) { return resolve().expand(toss); }
 130         public String toString() { return resolve().toString(); }
 131         public Forest resolve() {
 132             if (hp==null) return res;
 133             FastSet<Body> nh      = new FastSet<Body>();
 134             for(Forest<?> p : hp)
 135                 for(Body<?> b : (IterableForest<?>)p)
 136                     b.addTo(nh);
 137             res = new MultiForest(nh);
 138             hp = null;
 139             return res;
 140         }
 141     }
 142
 143     // Implementations //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 144
 145     private static class MultiForest<T> extends IterableForest<T> {
 146         private final FastSet<Body<T>> results;
 147         private MultiForest(FastSet<Body<T>> results) { this.results = results; }
 148         public MultiForest(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
 149             this.results = new FastSet<Body<T>>(new Body(loc, tag, tokens, unwrap, singleton));
 150         }
 151         public Iterator<Body<T>> iterator() { return results.iterator(); }
 152
 153         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
 154             HashSet<Tree<T>> ret = new HashSet<Tree<T>>();
 155             for(Body<T> b : results)
 156                 ret.addAll(b.expand(toss, new ArrayList<Tree<T>>(), 0, new HashSet<Tree<T>>()));
 157             if (toss && ret.size() > 1) throw new Parser.Ambiguous(this);
 158             return ret;
 159         }
 160
 161         // Display //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 162
 163         private String toString = null;
 164         public String toString() {
 165             if (toString != null) return toString;
 166             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 167             if (results.size()==1) {
 168                 for(Forest.Body<T> r : results)
 169                     ret.append(r);
 170                 return toString = ret.toString();
 171             }
 172             ret.append("<?");
 173             boolean first = true;
 174             for(Forest.Body<T> r : results) {
 175                 if (!first) ret.append(' ');
 176                 first = false;
 177                 ret.append(r);
 178             }
 179             ret.append("?>");
 180             return toString = ret.toString();
 181         }
 182     }
 183
 184     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 185
 186     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 187     private static Body[] body_hint = new Body[0];
 188     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 189 }