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>> {
  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     }
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  21     /** expand this forest into a set of trees */
  22     public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
  23         //if (toss) scan();
  24         final HashSetTreeConsumer<T> ret = new HashSetTreeConsumer<T>();
  25         visit(new TreeMaker2<T>(toss, ret), null, null);
  26         if (toss && ret.size() > 1) throw new InnerAmbiguous(this);
  27         return ret;
  28     }
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  30     private static class InnerAmbiguous extends RuntimeException {
  31         public final Forest<?> f;
  32         public InnerAmbiguous(Forest<?> f) { this.f = f; }
  33     }
  34
  35     public static interface TreeConsumer<T> {
  36         public void addTree(Tree<T> t);
  37     }
  38     public static class HashSetTreeConsumer<T> extends HashSet<Tree<T>> implements TreeConsumer<T> {
  39         public void addTree(Tree<T> t) { super.add(t); }
  40     }
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  42     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Position p) {
  43         return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true, p); }
  44     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Forest<T> body, Position p) {
  45         return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true, p); }
  46     static        <T> Forest<T> leaf(Input.Location loc, T tag, Position p) { return create(loc, tag, null, false, false, p); }
  47
  48     public static <T> Forest<T> create(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton, Position p) {
  49         return new MyBody<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton, p);
  50     }
  51
  52     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54     protected static interface Body<T> {
  55         void expand(int i, TreeMaker<T> h);
  56     }
  57
  58     protected static class MyBody<T> extends Forest<T> implements Body<T> /* extends PrintableTree<Forest<T>> implements */ {
  59
  60         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
  61             ivbc.invoke(this, b, c);
  62         }
  63
  64         private final Input.Location    location;
  65         private final T                 tag;
  66         private final Forest<T>[]       tokens;
  67         private final boolean           unwrap;
  68         private final boolean           singleton;
  69         private final Sequence.Position reduction;
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  71         private MyBody(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton, Position reduction) {
  72             this.location = loc;
  73             this.tag = tag;
  74             this.tokens = tokens==null ? emptyForestArray : new Forest[tokens.length];
  75             if (tokens != null) System.arraycopy(tokens, 0, this.tokens, 0, tokens.length);
  76             if (tokens != null) for(int i=0; i<tokens.length; i++) if (tokens[i]==null) throw new Error(i+"");
  77             this.unwrap = unwrap;
  78             this.singleton = singleton;
  79             this.reduction = reduction;
  80         }
  81
  82         public void expand(final int i, final TreeMaker<T> h) {
  83             if (singleton) {
  84                 tokens[0].visit(h, null, i);
  85                 return;
  86             }
  87             if (i==0) h.start(tag, location);
  88
  89             if (i==tokens.length) {
  90                 h.finish(tag, location);
  91
  92             } else if (unwrap && i==tokens.length-1) {
  93                 if (tokens[i] != null)
  94                     tokens[i].visit(h, null, 0);
  95
  96             } else {
  97                 tokens[i].visit(new TreeMaker<T>(h.toss) {
  98                     public void start(T head, Input.Location loc) { }
  99                     public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 100                     public void finish(T head, Input.Location loc) {
 101                         int old = h.toks.size();
 102                         h.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));
 103                         expand(i+1, h);
 104                         while(h.toks.size() > old) h.toks.remove(h.toks.size()-1);
 105                     }
 106                 }, null, null);
 107             }
 108         }
 109
 110         protected String  headToString()         { return null; }
 111         protected String  headToJava()           { return null; }
 112         protected String  left()                 { return "{"; }
 113         protected String  right()                { return "}"; }
 114         protected boolean ignoreSingleton()      { return false; }
 115     }
 116
 117
 118     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 119
 120     /**
 121      *  This class represents a partially complete collection of
 122      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
 123      *  viewed, it becomes immutable
 124      */
 125     static class Ref<T> extends Forest<T> {
 126         private FastSet<Forest<T>> hp = new FastSet<Forest<T>>();
 127         public Ref() { }
 128         public void merge(Forest p) { if (p!=this) hp.add(p, true); }
 129         public <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c) {
 130             if (hp==null) return;
 131             for(Forest<T> f : hp)
 132                 f.visit(ivbc, b, c);
 133         }
 134         public Forest resolve() { return this; }
 135     }
 136
 137     public abstract <B,C> void visit(Invokable<Forest.Body<T>,B,C> ivbc, B b, C c);
 138     private static class TreeMaker2<T> extends TreeMaker<T> {
 139         private TreeConsumer<T> tc;
 140         public TreeMaker2(boolean toss, TreeConsumer<T> tc) { super(toss); this.tc = tc; }
 141         public void finish(T head, Input.Location loc) { tc.addTree(new Tree<T>(loc, head, toks.toArray(tree_hint)));; }
 142         public void start(T head, Input.Location loc) { }
 143         public void addTree(Tree<T> t) { toks.add(t); }
 144     }
 145     private static abstract class TreeMaker<T> implements Invokable<Forest.Body<T>,Boolean,Integer>, TreeConsumer<T> {
 146         public ArrayList<Tree<T>> toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 147         private boolean toss;
 148         protected T head;
 149         public TreeMaker(boolean toss) { this.toss = toss; }
 150         public abstract void start(T head, Input.Location loc);
 151         public abstract void finish(T head, Input.Location loc);
 152         public abstract void addTree(Tree<T> t);
 153         public void invoke(Forest.Body<T> bod, Boolean o, Integer i) {
 154             if (i==null) {
 155                 ArrayList<Tree<T>> toks = this.toks;
 156                 this.toks = new ArrayList<Tree<T>>();
 157                 bod.expand(0, this);
 158                 this.toks = toks;
 159             } else {
 160                 bod.expand(i, this);
 161             }
 162         }
 163     }
 164
 165     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 166
 167     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 168     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 169
 170     protected String  headToString()    { return null; }
 171     protected String  headToJava()      { return null; }
 172     protected String  left()            { return "<?"; }
 173     protected String  right()           { return "?>"; }
 174     protected boolean ignoreSingleton() { return true; }
 175 }