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.*;
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   9 /** an efficient representation of a collection of trees (Tomita's shared packed parse forest) */
  10 public abstract class Forest<T> extends PrintableTree<Forest.Body<T>> implements Iterable<Forest.Body<T>> {
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  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     }
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  19     /** expand this forest into a set of trees */
  20     public abstract HashSet<Tree<T>>  expand(boolean toss);
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  22     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc)                       { return create(loc, null, new Forest[] { }, false, true); }
  23     static        <T> Forest<T> singleton(Input.Location loc, Forest<T> body)       { return create(loc, null, new Forest[] { body },  false, true); }
  24     static        <T> Forest<T> leaf(Input.Location loc, T tag) { return create(loc, tag, null, false, false); }
  25     public static <T> Forest<T> create(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
  26         return new MultiForest<T>(loc, tag, tokens, unwrap, singleton);
  27     }
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  29     // Body //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  31     protected static class Body<T> extends PrintableTree<Forest<T>> implements Iterable<Forest<T>> {
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  33         private final Input.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(Input.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 : tokens[0]) b.expand(toss, toks, i, h);
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  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 : 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         }
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  75         void addTo(FastSet<Body> h) {
  76             if (!singleton) h.add(this, true);
  77             else for(Body b : tokens[0]) b.addTo(h);
  78         }
  79
  80         protected String  headToString()         { return null; }
  81         protected String  headToJava()           { return null; }
  82         protected String  left()                 { return "{"; }
  83         protected String  right()                { return "}"; }
  84         protected boolean ignoreSingleton()      { return false; }
  85         public    Iterator<Forest<T>> iterator() { return new ArrayIterator<Forest<T>>(tokens); }
  86     }
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  88
  89     // Ref //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  91     /**
  92      *  This class represents a partially complete collection of
  93      *  forests to be viewed as a forest at some later date; once
  94      *  viewed, it becomes immutable
  95      */
  96     static class Ref<T> extends Forest<T> {
  97         private FastSet<Forest> hp = new FastSet<Forest>();
  98         private Forest res = null;
  99         public Ref() { }
 100         public void merge(Forest p) {
 101             if (res != null) throw new Error("already resolved!");
 102             if (p==null) throw new Error();
 103             if (p!=this) hp.add(p, true);
 104         }
 105         public Iterator<Body<T>> iterator() { return ((Forest<T>)resolve()).iterator(); }
 106         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) { return resolve().expand(toss); }
 107         public Forest resolve() {
 108             if (hp==null) return res;
 109             FastSet<Body> nh      = new FastSet<Body>();
 110             for(Forest<?> p : hp)
 111                 for(Body<?> b : (Forest<?>)p)
 112                     b.addTo(nh);
 113             res = new MultiForest(nh);
 114             hp = null;
 115             return res;
 116         }
 117     }
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 119     // Implementations //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 120
 121     private static class MultiForest<T> extends Forest<T> {
 122         private final FastSet<Body<T>> results;
 123         private MultiForest(FastSet<Body<T>> results) { this.results = results; }
 124         public MultiForest(Input.Location loc, T tag, Forest<T>[] tokens, boolean unwrap, boolean singleton) {
 125             this.results = new FastSet<Body<T>>(new Body(loc, tag, tokens, unwrap, singleton));
 126         }
 127         public Iterator<Body<T>> iterator() { return results.iterator(); }
 128         public HashSet<Tree<T>> expand(boolean toss) {
 129             HashSet<Tree<T>> ret = new HashSet<Tree<T>>();
 130             for(Body<T> b : results)
 131                 ret.addAll(b.expand(toss, new ArrayList<Tree<T>>(), 0, new HashSet<Tree<T>>()));
 132             if (toss && ret.size() > 1) throw new Ambiguous(this);
 133             return ret;
 134         }
 135     }
 136
 137     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 138
 139     private static Tree[] tree_hint = new Tree[0];
 140     private static final Forest[] emptyForestArray = new Forest[0];
 141
 142     protected String  headToString()    { return null; }
 143     protected String  headToJava()      { return null; }
 144     protected String  left()            { return "<?"; }
 145     protected String  right()           { return "?>"; }
 146     protected boolean ignoreSingleton() { return true; }
 147 }