src/edu/berkeley/sbp/Sequence.java

   1 // Copyright 2006-2007 all rights reserved; see LICENSE file for BSD-style license
   2
   3 package edu.berkeley.sbp;
   4 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   5 import edu.berkeley.sbp.*;
   6 import edu.berkeley.sbp.*;
   7 import java.io.*;
   8 import java.util.*;
   9 import java.lang.reflect.*;
  10 import java.lang.ref.*;
  11
  12 /** <font color=green>juxtaposition; zero or more adjacent Elements; can specify a rewriting</font> */
  13 public abstract class Sequence implements Iterable<Element>, SequenceOrElement {
  14
  15     protected final Element[] elements;
  16
  17     boolean needed_or_hated = false;
  18     boolean in_a_union = false;
  19
  20     final HashSet<Sequence> needs  = new HashSet<Sequence>();
  21     final HashSet<Sequence> hates  = new HashSet<Sequence>();
  22
  23     // FIXME: these are ugly -- migrate into Grammar
  24     HashMap<Sequence,Boolean> canNeed = new HashMap<Sequence,Boolean>();
  25     HashMap<Sequence,Boolean> canKill = new HashMap<Sequence,Boolean>();
  26
  27     final Position firstp;
  28
  29     Atom follow = null;
  30
  31     private static int global_sernum = 0;
  32     private int sernum = global_sernum++;
  33     int[] needs_int() {
  34         int[] ret = new int[needs.size()];
  35         int i = 0;
  36         for(Sequence s : needs) ret[i++] = s.sernum;
  37         return ret;
  38     }
  39     int[] hates_int() {
  40         int[] ret = new int[hates.size()];
  41         int i = 0;
  42         for(Sequence s : hates) ret[i++] = s.sernum;
  43         return ret;
  44     }
  45
  46
  47     // Static Constructors //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  48
  49     /** create a sequence of one element */
  50     public static Sequence create(Element e) { return create(new Element[] { e }, 0); }
  51
  52     /** create a sequence which drops the result of all but one of its element */
  53     public static Sequence create(Element[] e, int which) {
  54         return new Singleton(e, which); }
  55
  56     /** create a sequence which always evaluates to a constant result  */
  57     public static Sequence create(Object result, Element[] e) {
  58         return new RewritingSequence(result, e, trues(e.length)); }
  59
  60     private static boolean[] trues(int length) {
  61         boolean[] ret = new boolean[length];
  62         for(int i=0; i<ret.length; i++) ret[i] = true;
  63         return ret;
  64     }
  65
  66     /**
  67      *  create a sequence (general form)
  68      *  @param head   the head of the output tree
  69      *  @param e      the elements to match
  70      *  @param drop   only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt>
  71      *                is <i>false</i> will be included in the output tree
  72      *  @param lifts  which (if any) child trees to lift
  73      **/
  74     public static Sequence create(Object head, Element[] e, boolean[] drop) {
  75         return create(head, e, drop, new boolean[e.length]); }
  76     public static Sequence create(Object head, Element[] e, boolean[] drop, boolean[] lifts) {
  77         if (lifts==null) lifts = new boolean[e.length];
  78         return new RewritingSequence(head, e, drop, lifts);
  79     }
  80
  81     /** return a new sequence identical to this one, but with a positive conjunct <tt>s</tt> */
  82     public Sequence and(Sequence s) {
  83         if (s.in_a_union)
  84             throw new RuntimeException("you may not use a sequence as a conjunct if it belongs to a Union");
  85         Sequence ret = dup();
  86         ret.needs.add(s);
  87         s.needed_or_hated=true;
  88         return ret;
  89     }
  90
  91     /** return a new sequence identical to this one, but with a negative conjunct <tt>s</tt> */
  92     public Sequence andnot(Sequence s) {
  93         if (s.in_a_union)
  94             throw new RuntimeException("you may not use a sequence as a conjunct if it belongs to a Union");
  95         Sequence ret = dup();
  96         ret.hates.add(s);
  97         s.needed_or_hated=true;
  98         return ret;
  99     }
 100
 101     /** return a new sequence identical to this one, but with a follow-set restricted to <tt>a</tt> */
 102     public Sequence followedBy(Atom a) { Sequence ret = dup(); ret.follow = a; return ret; }
 103
 104     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 105
 106     abstract Sequence _clone();
 107     private Sequence dup() {
 108         Sequence ret = _clone();
 109         for(Sequence s : needs) { ret.needs.add(s); }
 110         for(Sequence s : hates) { ret.hates.add(s); }
 111         ret.follow = follow;
 112         return ret;
 113     }
 114
 115     Iterable<Sequence> needs() { return needs; }
 116     Iterable<Sequence> hates() { return hates; }
 117
 118     Pos firstp() { return firstp; }
 119     Pos lastp() { return firstp().last(); }
 120
 121     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
 122     protected Sequence(Element[] elements) {
 123         this.elements = elements;
 124         for(int i=0; i<elements.length; i++)
 125             if (elements[i]==null)
 126                 throw new RuntimeException("cannot have nulls in a sequence: " + this);
 127         this.firstp = new Position(this, 0, null);
 128     }
 129
 130     abstract Forest epsilonForm(Input.Region loc);
 131
 132     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p);
 133
 134
 135     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 136
 137     static abstract class Pos implements IntegerMappable, Comparable<Pos>, Serializable {
 138
 139         public int ord = -1;
 140         private transient Sequence owner;
 141
 142         public int ord()     { return ord; }
 143
 144         final Forest[] holder;
 145
 146         Pos(int len, Sequence owner) {
 147             this.owner = owner;
 148             this.holder = new Forest[len];
 149         }
 150
 151         public abstract int   provides();
 152         public abstract int[] needs();
 153         public abstract int[] hates();
 154         public abstract boolean            owner_needed_or_hated();
 155
 156         public abstract boolean isFirst();
 157         public abstract boolean isLast();
 158         public abstract Pos last();
 159         public abstract Pos prev();
 160         public abstract Pos next();
 161
 162         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 163         public Sequence owner() { return owner; }
 164
 165         abstract Element  element();
 166
 167         public abstract int numPops();
 168         public abstract <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc);
 169     }
 170
 171     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
 172     private static class Position extends Pos implements IntegerMappable {
 173         /*
 174         public Pos getPos() {
 175             return new DumbPos(elements.length, provides(), needs(), hates(), owner_needed_or_hated(), numPops(),
 176                 public int   provides();
 177                 public int[] needs();
 178                 public int[] hates();
 179                 public boolean            owner_needed_or_hated();
 180                 public int numPops();
 181                 public <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc)
 182             };
 183         }
 184         */
 185         public int numPops() { return pos; }
 186
 187                 final     int      pos;
 188         private final     Position next;
 189         private final     Position prev;
 190
 191         public int     provides() { return owner().sernum; }
 192         public int[]   needs() { return owner().needs_int(); }
 193         public int[]   hates() { return owner().hates_int(); }
 194         public boolean owner_needed_or_hated() { return owner().needed_or_hated; }
 195
 196         private Position(Sequence owner, int pos, Position prev) {
 197             super(owner.elements.length,owner);
 198             this.pos      = pos;
 199             this.next     = pos==owner.elements.length ? null : new Position(owner, pos+1, this);
 200             this.prev     = prev;
 201         }
 202
 203         public int compareTo(Pos p) {
 204             return ord - ((Position)p).ord;
 205         }
 206
 207         public boolean isFirst() { return pos==0; }
 208         public int pos() { return pos; }
 209
 210         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 211         public Element  element() { return pos>=owner().elements.length ? null : owner().elements[pos]; }
 212
 213         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 214         public Position next() { return next; }
 215
 216         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 217         public boolean isLast() { return next()==null; }
 218         public Position last() { return isLast() ? this : next().last(); }
 219         public Position prev() { return prev; }
 220
 221         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 222
 223         public final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc) {
 224             if (isFirst()) return owner().epsilonForm(loc);
 225             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 226             for(int i=pos; i<owner().elements.length; i++) {
 227                 if (holder[i]==null) holder[i] = ((Union)owner().elements[i]).epsilonForm(loc);
 228                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad");
 229             }
 230             return owner().postReduce(loc, holder, this);
 231         }
 232
 233         public String   toString() {
 234             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 235             ret.append("<{");
 236             for(Position p = (Position)owner().firstp(); p != null; p = p.next()) {
 237                 ret.append(' ');
 238                 if (p==this) ret.append(" | ");
 239                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 240                 else                   ret.append(' ');
 241             }
 242             ret.append("}>");
 243             return ret.toString();
 244         }
 245         private final int idx = master_position_idx++;
 246         public int toInt() { return idx; }
 247     }
 248     private static int master_position_idx = 0;
 249
 250
 251     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 252
 253     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 254     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 255     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 256         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 257             sb.append(elements[i]+"");
 258             sb.append(' ');
 259         }
 260         if (follow != null) {
 261             sb.append("-> ");
 262             sb.append(follow);
 263         }
 264         for(Sequence s : needs) {
 265             sb.append("& ");
 266             sb.append(s);
 267         }
 268         for(Sequence s : hates) {
 269             sb.append("&~ ");
 270             sb.append(s);
 271         }
 272         return sb;
 273     }
 274
 275     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 276
 277     static class Singleton extends Sequence {
 278         private final int idx;
 279         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 280         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 281         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) { return args[idx]; }
 282         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 283         Forest epsilonForm(Input.Region loc) {
 284             return ((Union)elements[idx]).epsilonForm(loc);
 285         }
 286     }
 287
 288     static class RewritingSequence extends Sequence {
 289         private final Object    tag;
 290         private final boolean[] drops;
 291         private final boolean[] lifts;
 292         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 293         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 294         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) { this(tag, e, drops, new boolean[e.length]); }
 295         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops, boolean[] lifts) {
 296             super(e);
 297             if (tag==null) throw new Error();
 298             this.tag = tag;
 299             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 300             int count = 0;
 301             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 302             this.lifts = new boolean[count];
 303             int j = 0;
 304             for(int i=0; i<this.drops.length; i++)
 305                 if (!this.drops[i])
 306                     this.lifts[j++] = lifts[i];
 307         }
 308         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 309             Forest<T>[] args2 = new Forest[lifts.length];
 310             int j = 0;
 311             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 312             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, lifts);
 313         }
 314         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 315             int len = sb.length();
 316             if (tag != null)
 317                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 318             super.toString(sb, spacing);
 319             len = sb.length()-len;
 320             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 321             return sb;
 322         }
 323         Forest epsilonForm(Input.Region loc) {
 324             return Forest.create(loc, tag, new Forest[0], lifts);
 325         }
 326     }
 327 }