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         try {
  15             Iterator<Tree<T>> it = expand(true).iterator();
  16             if (!it.hasNext()) throw new ParseFailed();
  17             return it.next();
  18         } catch (InnerAmbiguous ia) { throw new Ambiguous(ia.f); }
  19     }
  20
  21     /** expand this forest into a set of trees */
  22     public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
  23         final HashSetTreeConsumer<T> ret = new HashSetTreeConsumer<T>();
  24         visit(new TreeMaker2<T>(toss, ret), null, null);
  25         if (toss && ret.size() > 1) throw new InnerAmbiguous(this);
  26         return ret;
  27     }
  28
  29     private static class InnerAmbiguous extends RuntimeException {
  30         public final Forest<?> f;
  31         public InnerAmbiguous(Forest<?> f) { this.f = f; }
  32     }
  33
  34     public static interface TreeConsumer<T> {
  35         public void addTree(Tree<T> t);
  36     }
  37     public static class HashSetTreeConsumer<T> extends HashSet<Tree<T>> implements TreeConsumer<T> {
  38         public void addTree(Tree<T> t) { super.add(t); }
  39     }
  40
  41     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc)                       { return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true); }
  42     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Forest<T> body)       { return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true); }
  43     static        <T> Forest<T> leaf(Input.Location loc, T tag) { return create(loc, tag, null, false, false); }
  44     public static <T> Forest<T> create(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  45         return new MyBody<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton);
  46     }
  47
  48     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  49
  50     protected static interface Body<T> {
  51         void expand(int i, TreeMaker<T> h);
  52     }
  53
  54     protected static class MyBody<T> extends Forest<T> implements Body<T> /* extends PrintableTree<Forest<T>> implements */ {
  55
  56         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
  57             ivbc.invoke(this, b, c);
  58         }
  59
  60         private final Input.Location    location;
  61         private final T                 tag;
  62         private final Forest<T>[]       tokens;
  63         private final boolean           unwrap;
  64         private final boolean           singleton;
  65
  66         private MyBody(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  67             this.location = loc;
  68             this.tag = tag;
  69             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  70             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  71             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  72             this.unwrap = unwrap;
  73             this.singleton = singleton;
  74         }
  75
  76         public void expand(final int i, final TreeMaker<T> h) {
  77             if (singleton) {
  78                 tokens[0].visit(h, null, i);
  79                 return;
  80             }
  81             if (i==0) h.start(tag, location);
  82
  83             if (i==tokens.length) {
  84                 h.finish(tag, location);
  85
  86             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  87                 if (tokens[i] != null)
  88                     tokens[i].visit(h, null, 0);
  89
  90             } else {
  91                 tokens[i].visit(new TreeMaker<T>(h.toss) {
  92                     public void start(T head, Input.Location loc) { }
  93                     public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
  94                     public void finish(T head, Input.Location loc) {
  95                         int old = h.toks.size();
  96                         h.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));
  97                         expand(i+1, h);
  98                         while(h.toks.size() > old) h.toks.remove(h.toks.size()-1);
  99                     }
 100                 }, null, null);
 101             }
 102         }
 103
 104         protected String  headToString()         { return null; }
 105         protected String  headToJava()           { return null; }
 106         protected String  left()                 { return "{"; }
 107         protected String  right()                { return "}"; }
 108         protected boolean ignoreSingleton()      { return false; }
 109     }
 110
 111
 112     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 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 Forest<T> {
 120         private FastSet<Forest<T>> hp = new FastSet<Forest<T>>();
 121         public Ref() { }
 122         public void merge(Forest p) { if (p!=this) hp.add(p, true); }
 123         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
 124             if (hp==null) return;
 125             for(Forest<T> f : hp)
 126                 f.visit(ivbc, b, c);
 127         }
 128         public Forest resolve() { return this; }
 129     }
 130
 131     public abstract <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c);
 132     private static class TreeMaker2<T> extends TreeMaker<T> {
 133         private TreeConsumer<T> tc;
 134         public TreeMaker2(boolean toss, TreeConsumer<T> tc) { super(toss); this.tc = tc; }
 135         public void finish(T head, Input.Location loc) { tc.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));; }
 136         public void start(T head, Input.Location loc) { }
 137         public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 138     }
 139     private static abstract class TreeMaker<T> implements Invokable<Forest.Body<T>,Boolean,Integer>, TreeConsumer<T> {
 140         public ArrayList<Tree<T>> toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 141         private boolean toss;
 142         protected T head;
 143         public TreeMaker(boolean toss) { this.toss = toss; }
 144         public abstract void start(T head, Input.Location loc);
 145         public abstract void finish(T head, Input.Location loc);
 146         public abstract void addTree(Tree<T> t);
 147         public void invoke(Forest.Body<T> bod, Boolean o, Integer i) {
 148             if (i==null) {
 149                 ArrayList<Tree<T>> toks = this.toks;
 150                 this.toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 151                 bod.expand(0, this);
 152                 this.toks = toks;
 153             } else {
 154                 bod.expand(i, this);
 155             }
 156         }
 157     }
 158
 159     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 160
 161     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 162     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 163
 164     protected String  headToString()    { return null; }
 165     protected String  headToJava()      { return null; }
 166     protected String  left()            { return "<?"; }
 167     protected String  right()           { return "?>"; }
 168     protected boolean ignoreSingleton() { return true; }
 169 }