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> /*extends PrintableTree<Forest.MyBody<T>>*/ implements Visitable<Forest.Body<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 Ambiguous, ParseFailed {
  14         Iterator<Tree<T>> it = expand(true).iterator();
  15         if (!it.hasNext()) throw new ParseFailed();
  16         return it.next();
  17     }
  18
  19     /** expand this forest into a set of trees */
  20     public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
  21         final HashSetTreeConsumer<T> ret = new HashSetTreeConsumer<T>();
  22         visit(new TreeMaker2<T>(toss, ret), null, null);
  23         if (toss && ret.size() > 1) throw new Ambiguous(this);
  24         return ret;
  25     }
  26
  27     public static interface TreeConsumer<T> {
  28         public void addTree(Tree<T> t);
  29     }
  30     public static class HashSetTreeConsumer<T> extends HashSet<Tree<T>> implements TreeConsumer<T> {
  31         public void addTree(Tree<T> t) { super.add(t); }
  32     }
  33
  34     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc)                       { return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true); }
  35     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Forest<T> body)       { return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true); }
  36     static        <T> Forest<T> leaf(Input.Location loc, T tag) { return create(loc, tag, null, false, false); }
  37     public static <T> Forest<T> create(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  38         return new MyBody<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton);
  39     }
  40
  41     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  42
  43     protected static interface Body<T> {
  44         void expand(int i, TreeMaker<T> h);
  45     }
  46
  47     protected static class MyBody<T> extends Forest<T> implements Body<T> /* extends PrintableTree<Forest<T>> implements */ {
  48
  49         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
  50             ivbc.invoke(this, b, c);
  51         }
  52
  53         private final Input.Location    location;
  54         private final T                 tag;
  55         private final Forest<T>[]       tokens;
  56         private final boolean           unwrap;
  57         private final boolean           singleton;
  58
  59         private MyBody(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  60             this.location = loc;
  61             this.tag = tag;
  62             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  63             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  64             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  65             this.unwrap = unwrap;
  66             this.singleton = singleton;
  67         }
  68
  69         public void expand(final int i, final TreeMaker<T> h) {
  70             if (singleton) {
  71                 tokens[0].visit(h, null, i);
  72                 return;
  73             }
  74             if (i==0) h.start(tag, location);
  75
  76             if (i==tokens.length) {
  77                 h.finish(tag, location);
  78
  79             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  80                 if (tokens[i] != null)
  81                     tokens[i].visit(h, null, 0);
  82
  83             } else {
  84                 tokens[i].visit(new TreeMaker<T>(h.toss) {
  85                     public void start(T head, Input.Location loc) { }
  86                     public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
  87                     public void finish(T head, Input.Location loc) {
  88                         int old = h.toks.size();
  89                         h.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));
  90                         expand(i+1, h);
  91                         while(h.toks.size() > old) h.toks.remove(h.toks.size()-1);
  92                     }
  93                 }, null, null);
  94             }
  95         }
  96
  97         protected String  headToString()         { return null; }
  98         protected String  headToJava()           { return null; }
  99         protected String  left()                 { return "{"; }
 100         protected String  right()                { return "}"; }
 101         protected boolean ignoreSingleton()      { return false; }
 102     }
 103
 104
 105     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 106
 107     /**
 108      *  This class represents a partially complete collection of
 109      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
 110      *  viewed, it becomes immutable
 111      */
 112     static class Ref<T> extends Forest<T> {
 113         private FastSet<Forest<T>> hp = new FastSet<Forest<T>>();
 114         public Ref() { }
 115         public void merge(Forest p) { if (p!=this) hp.add(p, true); }
 116         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
 117             if (hp==null) return;
 118             for(Forest<T> f : hp)
 119                 f.visit(ivbc, b, c);
 120         }
 121         public Forest resolve() { return this; }
 122     }
 123
 124     public abstract <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c);
 125     private static class TreeMaker2<T> extends TreeMaker<T> {
 126         private TreeConsumer<T> tc;
 127         public TreeMaker2(boolean toss, TreeConsumer<T> tc) { super(toss); this.tc = tc; }
 128         public void finish(T head, Input.Location loc) { tc.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));; }
 129         public void start(T head, Input.Location loc) { }
 130         public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 131     }
 132     private static abstract class TreeMaker<T> implements Invokable<Forest.Body<T>,Boolean,Integer>, TreeConsumer<T> {
 133         public ArrayList<Tree<T>> toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 134         private boolean toss;
 135         protected T head;
 136         public TreeMaker(boolean toss) { this.toss = toss; }
 137         public abstract void start(T head, Input.Location loc);
 138         public abstract void finish(T head, Input.Location loc);
 139         public abstract void addTree(Tree<T> t);
 140         public void invoke(Forest.Body<T> bod, Boolean o, Integer i) {
 141             if (i==null) {
 142                 ArrayList<Tree<T>> toks = this.toks;
 143                 this.toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 144                 bod.expand(0, this);
 145                 this.toks = toks;
 146             } else {
 147                 bod.expand(i, this);
 148             }
 149         }
 150     }
 151
 152     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 153
 154     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 155     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 156
 157     protected String  headToString()    { return null; }
 158     protected String  headToJava()      { return null; }
 159     protected String  left()            { return "<?"; }
 160     protected String  right()           { return "?>"; }
 161     protected boolean ignoreSingleton() { return true; }
 162 }