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