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     public abstract boolean empty();
  22
  23     static <T> Forest<T>   singleton(Token.Location loc, Sequence creator)                       { return create(loc, null, new Forest[] { }, creator, false, true); }
  24     static <T> Forest<T>   singleton(Token.Location loc, Forest<T> body, Sequence creator)       { return create(loc, null, new Forest[] { body }, creator, false, true); }
  25     static <T> Forest<T>   leaf(Token.Location loc, T tag,                     Sequence creator) { return create(loc, tag, null, creator, false, false); }
  26     public static <T> Forest<T>   create(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, Sequence creator, boolean unwrap, boolean singleton) {
  27         return new MultiForest<T>(loc, tag, tokens, creator, unwrap, singleton);
  28     }
  29
  30     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  32     protected static class Body<T> {
  33
  34         private final Token.Location    location;
  35         private final T                 tag;
  36         private final Forest<T>[]       tokens;
  37         private final Sequence          creator;
  38         private final boolean           unwrap;
  39         private final boolean           singleton;
  40
  41         private Body(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, Sequence creator, boolean unwrap, boolean singleton) {
  42             this.location = loc;
  43             this.tag = tag;
  44             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  45             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  46             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  47             this.creator = creator;
  48             this.unwrap = unwrap;
  49             this.singleton = singleton;
  50         }
  51
  52         private HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss, ArrayList<Tree<T>> toks, int i, HashSet<Tree<T>> h) {
  53             if (singleton) {
  54                 for(Body<T> b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.expand(toss, toks, i, h);
  55
  56             } else if (i==tokens.length) {
  57                 h.add(new Tree<T>(null, tag, toks.toArray(tree_hint)));
  58
  59             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  60                 if (tokens[i] != null)
  61                     for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[i])
  62                         b.expand(toss, toks, 0, h);
  63
  64             } else {
  65                 boolean hit = false;
  66                 for(Tree<T> r : tokens[i].expand(toss)) {
  67                     hit = true;
  68                     int old = toks.size();
  69                     toks.add(r);
  70                     expand(toss, toks, i+1, h);
  71                     while(toks.size() > old) toks.remove(toks.size()-1);
  72                 }
  73                 //if (!hit) throw new Error();
  74             }
  75             return h;
  76         }
  77         void addTo(HashSet<Body> h) {
  78             if (!singleton) h.add(this);
  79             else for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.addTo(h);
  80         }
  81         void addTo(FastSet<Body> h) {
  82             if (!singleton) h.add(this, true);
  83             else for(Body b : (IterableForest<T>)tokens[0]) b.addTo(h);
  84         }
  85
  86
  87         private boolean rep = false;
  88         public String toString() {
  89             if (rep) return "***";
  90             try {
  91                 rep = true;
  92                 StringBuffer ret = new StringBuffer();
  93                 for(int i=0; i<tokens.length; i++) {
  94                     String q = tokens[i]==null ? "null" : tokens[i].toString();
  95                     if (q.length() > 0) {
  96                         ret.append(q);
  97                         ret.append(" ");
  98                     }
  99                 }
 100                 String tail = ret.toString().trim();
 101                 String head = (tag!=null && !tag.toString().equals("")) ? (tail.length() > 0 ? tag+":" : tag+"") : "";
 102                 if (tail.length() > 0) tail = "{" + tail + "}";
 103                 return head + tail;
 104             } finally {
 105                 rep = false;
 106             }
 107         }
 108     }
 109
 110
 111     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 112
 113     static abstract class IterableForest<T> extends Forest<T> implements Iterable<Forest.Body<T>> {
 114         public abstract Iterator<Forest.Body<T>> iterator();
 115     }
 116
 117     /**
 118      *  This class represents a partially complete collection of
 119      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
 120      *  viewed, it becomes immutable
 121      */
 122     static class Ref<T> extends IterableForest<T> {
 123         public boolean empty() {
 124             if (res!=null) return res.empty();
 125             for(Forest f : hp) if (!f.empty()) return false;
 126             return true;
 127         }
 128         private FastSet<Forest> hp = new FastSet<Forest>();
 129         private Forest res = null;
 130         public Ref() { }
 131         public void merge(Forest p) {
 132             if (res != null) throw new Error("already resolved!");
 133             if (p==null) throw new Error();
 134             if (p!=this) hp.add(p, true);
 135         }
 136         public Iterator<Body<T>> iterator() { return ((IterableForest<T>)resolve()).iterator(); }
 137         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) { return resolve().expand(toss); }
 138         public String toString() { return resolve().toString(); }
 139         public Forest resolve() {
 140             if (hp==null) return res;
 141             FastSet<Body> nh      = new FastSet<Body>();
 142             for(Forest<?> p : hp)
 143                 for(Body<?> b : (IterableForest<?>)p)
 144                     b.addTo(nh);
 145             res = new MultiForest(nh);
 146             hp = null;
 147             return res;
 148         }
 149     }
 150
 151     // Implementations //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 152
 153     private static class MultiForest<T> extends IterableForest<T> {
 154         public boolean empty() { return results.size()>0; }
 155         private final FastSet<Body<T>> results;
 156         private MultiForest(FastSet<Body<T>> results) { this.results = results; }
 157         public MultiForest(Token.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, Sequence creator, boolean unwrap, boolean singleton) {
 158             this.results = new FastSet<Body<T>>(new Body(loc, tag, tokens, creator, unwrap, singleton));
 159         }
 160         public Iterator<Body<T>> iterator() { return results.iterator(); }
 161
 162         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
 163             HashSet<Tree<T>> ret = new HashSet<Tree<T>>();
 164             for(Body<T> b : results)
 165                 ret.addAll(b.expand(toss, new ArrayList<Tree<T>>(), 0, new HashSet<Tree<T>>()));
 166             if (toss && ret.size() > 1) throw new Parser.Ambiguous(this);
 167             return ret;
 168         }
 169
 170         // Display //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 171
 172         private String toString = null;
 173         public String toString() {
 174             if (toString != null) return toString;
 175             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 176             if (results.size()==1) {
 177                 for(Forest.Body<T> r : results)
 178                     ret.append(r);
 179                 return toString = ret.toString();
 180             }
 181             ret.append("<?");
 182             boolean first = true;
 183             for(Forest.Body<T> r : results) {
 184                 if (!first) ret.append(' ');
 185                 first = false;
 186                 ret.append(r);
 187             }
 188             ret.append("?>");
 189             return toString = ret.toString();
 190         }
 191     }
 192
 193     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 194
 195     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 196     private static Body[] body_hint = new Body[0];
 197     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 198 }