src/edu/berkeley/sbp/Forest.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.Sequence.Position;
   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> /*extends PrintableTree<Forest.MyBody<T>>*/ implements Visitable<Forest.Body<T>>, IntegerMappable {
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  12     private static int master_idx = 0;
  13     private final int idx = master_idx++;
  14     public int toInt() { return idx; }
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  16     /** assume that this forest contains exactly one tree and return it; otherwise throw an exception */
  17     public final Tree<T> expand1() throws Ambiguous, ParseFailed {
  18         try {
  19             Iterator<Tree<T>> it = expand(true).iterator();
  20             if (!it.hasNext()) throw new ParseFailed();
  21             return it.next();
  22         } catch (InnerAmbiguous ia) { throw new Ambiguous(ia.f); }
  23     }
  24
  25     /** expand this forest into a set of trees */
  26     public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
  27         //if (toss) scan();
  28         final HashSetTreeConsumer<T> ret = new HashSetTreeConsumer<T>();
  29         visit(new TreeMaker2<T>(toss, ret), null, null);
  30         if (toss && ret.size() > 1) throw new InnerAmbiguous(this);
  31         return ret;
  32     }
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  34     private static class InnerAmbiguous extends RuntimeException {
  35         public final Forest<?> f;
  36         public InnerAmbiguous(Forest<?> f) { this.f = f; }
  37     }
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  39     public static interface TreeConsumer<T> {
  40         public void addTree(Tree<T> t);
  41     }
  42     public static class HashSetTreeConsumer<T> extends HashSet<Tree<T>> implements TreeConsumer<T> {
  43         public void addTree(Tree<T> t) { super.add(t); }
  44     }
  45
  46     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Position p) {
  47         return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true, p); }
  48     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Forest<T> body, Position p) {
  49         return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true, p); }
  50     static        <T> Forest<T> leaf(Input.Location loc, T tag, Position p) { return create(loc, tag, null, false, false, p); }
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  52     public static <T> Forest<T> create(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton, Position p) {
  53         return new MyBody<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton, p);
  54     }
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  56     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  58     protected static interface Body<T> {
  59         void expand(int i, TreeMaker<T> h);
  60     }
  61
  62     protected static class MyBody<T> extends Forest<T> implements Body<T> /* extends PrintableTree<Forest<T>> implements */ {
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  64         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
  65             ivbc.invoke(this, b, c);
  66         }
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  68         private final Input.Location    location;
  69         private final T                 tag;
  70         private final Forest<T>[]       tokens;
  71         private final boolean           unwrap;
  72         private final boolean           singleton;
  73         private final Sequence.Position reduction;
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  75         private MyBody(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton, Position reduction) {
  76             this.location = loc;
  77             this.tag = tag;
  78             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  79             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  80             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  81             this.unwrap = unwrap;
  82             this.singleton = singleton;
  83             this.reduction = reduction;
  84         }
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  86         public void expand(final int i, final TreeMaker<T> h) {
  87             if (singleton) {
  88                 tokens[0].visit(h, null, i);
  89                 return;
  90             }
  91             if (i==0) h.start(tag, location);
  92
  93             if (i==tokens.length) {
  94                 h.finish(tag, location);
  95
  96             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  97                 if (tokens[i] != null)
  98                     tokens[i].visit(h, null, 0);
  99
 100             } else {
 101                 tokens[i].visit(new TreeMaker<T>(h.toss) {
 102                     public void start(T head, Input.Location loc) { }
 103                     public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 104                     public void finish(T head, Input.Location loc) {
 105                         int old = h.toks.size();
 106                         h.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));
 107                         expand(i+1, h);
 108                         while(h.toks.size() > old) h.toks.remove(h.toks.size()-1);
 109                     }
 110                 }, null, null);
 111             }
 112         }
 113
 114         protected String  headToString()         { return null; }
 115         protected String  headToJava()           { return null; }
 116         protected String  left()                 { return "{"; }
 117         protected String  right()                { return "}"; }
 118         protected boolean ignoreSingleton()      { return false; }
 119     }
 120
 121
 122     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 123
 124     /**
 125      *  This class represents a partially complete collection of
 126      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
 127      *  viewed, it becomes immutable
 128      */
 129     static class Ref<T> extends Forest<T> {
 130         private FastSet<Forest<T>> hp = new FastSet<Forest<T>>();
 131         public Ref() { }
 132         public int toInt() {
 133             if (hp.size()==1) return hp.iterator().next().toInt();
 134             return super.toInt();
 135         }
 136         public void merge(Forest p) { if (p!=this) hp.add(p, true); }
 137         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
 138             if (hp==null) return;
 139             for(Forest<T> f : hp)
 140                 f.visit(ivbc, b, c);
 141         }
 142         public Forest resolve() { return this; }
 143     }
 144
 145     public abstract <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c);
 146     private static class TreeMaker2<T> extends TreeMaker<T> {
 147         private TreeConsumer<T> tc;
 148         public TreeMaker2(boolean toss, TreeConsumer<T> tc) { super(toss); this.tc = tc; }
 149         public void finish(T head, Input.Location loc) { tc.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));; }
 150         public void start(T head, Input.Location loc) { }
 151         public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 152     }
 153     private static abstract class TreeMaker<T> implements Invokable<Forest.Body<T>,Boolean,Integer>, TreeConsumer<T> {
 154         public ArrayList<Tree<T>> toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 155         private boolean toss;
 156         protected T head;
 157         public TreeMaker(boolean toss) { this.toss = toss; }
 158         public abstract void start(T head, Input.Location loc);
 159         public abstract void finish(T head, Input.Location loc);
 160         public abstract void addTree(Tree<T> t);
 161         public void invoke(Forest.Body<T> bod, Boolean o, Integer i) {
 162             if (i==null) {
 163                 ArrayList<Tree<T>> toks = this.toks;
 164                 this.toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 165                 bod.expand(0, this);
 166                 this.toks = toks;
 167             } else {
 168                 bod.expand(i, this);
 169             }
 170         }
 171     }
 172
 173     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 174
 175     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 176     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 177
 178     protected String  headToString()    { return null; }
 179     protected String  headToJava()      { return null; }
 180     protected String  left()            { return "<?"; }
 181     protected String  right()           { return "?>"; }
 182     protected boolean ignoreSingleton() { return true; }
 183 }