src/edu/berkeley/sbp/Sequence.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.*;
   5 import java.io.*;
   6 import java.util.*;
   7 import java.lang.reflect.*;
   8 import java.lang.ref.*;
   9
  10 /** juxtaposition; zero or more adjacent Elements; can specify a rewriting */
  11 public abstract class Sequence extends Element implements Iterable<Element> {
  12
  13     // Static Constructors //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  14
  15     abstract Sequence _clone();
  16     Sequence dup() {
  17         Sequence ret = _clone();
  18         for(Sequence s : needs) { ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); }
  19         for(Sequence s : hates) { ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); }
  20         ret.follow = follow;
  21         return ret;
  22     }
  23
  24     /** the empty sequence (matches the empty string) */
  25     public static final Sequence empty = new Sequence.Constant.Empty();
  26
  27     /** after matching the sequence, do not add anything to the output tree */
  28     public static Sequence drop(Element[] e) { return new Constant.Drop(e); }
  29
  30     /** after matching the sequence, insert a constant into the output tree */
  31     public static Sequence constant(Element[] e, Object o) { return new Constant(e, o); }
  32
  33     /** after matching the sequence, place the result of the <tt>idx</tt>th match in the output tree */
  34     public static Sequence singleton(Element[] e, int idx) { return new Singleton(e, idx); }
  35     public static Sequence singleton(Element e) { return singleton(new Element[] { e }, 0); }
  36
  37     /**
  38      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  39      *  @param tag   the tag for the output tree
  40      *  @param e     the elements to match
  41      *  @param drops only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt>
  42      *               is <i>false</i> will be included in the output tree
  43      **/
  44     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
  45         return new RewritingSequence(tag, e, drops); }
  46
  47     public static Sequence regionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
  48         return new RegionRewritingSequence(tagfunctor, e, drops); }
  49
  50     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  51
  52     public Atom follow = null;
  53     public final Topology follow() { return follow; }
  54
  55     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); return ret; }
  56     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  57
  58     public Iterable<Sequence> needs() { return needs; }
  59     public Iterable<Sequence> hates() { return hates; }
  60
  61     protected final Element[] elements;
  62
  63     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  64     final HashSet<Sequence> hated  = new HashSet<Sequence>();
  65     final HashSet<Sequence> needs  = new HashSet<Sequence>();
  66     final HashSet<Sequence> hates  = new HashSet<Sequence>();
  67
  68     final Position          firstp;
  69     Position firstp() { return firstp; }
  70
  71     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  72     protected Sequence(Element[] elements) {
  73         this.elements = elements;
  74         this.firstp = new Position(0);
  75     }
  76
  77     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  78     private Forest.Many epsilonForm = null;
  79     Forest epsilonForm() {
  80         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  81         epsilonForm = new Forest.Many();
  82         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  83         return epsilonForm;
  84     }
  85
  86     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p);
  87
  88
  89     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  90
  91     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  92     public class Position implements IntegerMappable {
  93
  94         private Forest zero = null;
  95         public Forest zero() {
  96             if (zero != null) return zero;
  97             if (pos > 0) throw new Error();
  98             return zero = rewrite(null);
  99         }
 100
 101
 102                 final int      pos;
 103         private final Position next;
 104                 final Forest[] holder;
 105
 106         private Position(int pos) {
 107             this.pos      = pos;
 108             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 109             this.holder   = new Forest[elements.length];
 110         }
 111
 112         boolean isFirst() { return pos==0; }
 113
 114         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 115         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 116
 117         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 118         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 119
 120         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 121         public Position next() { return next; }
 122
 123         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 124         public boolean isLast() { return next()==null; }
 125
 126         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 127
 128         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc) { return rewrite(loc, true); }
 129         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc, boolean epsilonCheck) {
 130             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 131             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 132             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 133                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 134                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 135             }
 136             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 137             //for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 138             return ret;
 139         }
 140
 141         public String   toString() {
 142             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 143             ret.append("<{");
 144             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 145                 ret.append(' ');
 146                 if (p==this) ret.append(" | ");
 147                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 148                 else                   ret.append(' ');
 149             }
 150             ret.append("}>");
 151             return ret.toString();
 152         }
 153         private final int idx = master_position_idx++;
 154         public int toInt() { return idx; }
 155     }
 156     private static int master_position_idx = 0;
 157
 158     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 159
 160     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 161     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 162     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 163         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 164             sb.append(elements[i].toString());
 165             sb.append(' ');
 166         }
 167         if (follow != null) {
 168             sb.append("-> ");
 169             sb.append(follow);
 170         }
 171         return sb;
 172     }
 173
 174
 175     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 176
 177     static class Constant extends Sequence {
 178         private final Object result;
 179         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 180         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 181         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 182             return (Forest<T>)Forest.create(loc, result, null, false);
 183         }
 184         static class Drop extends Constant {
 185             Sequence _clone() { return new Drop(elements); }
 186             public Drop(Element[] e) { super(e, null); }
 187         }
 188         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 189             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 190             public Empty() { super(new Element[] { }); } }
 191     }
 192
 193     static class Singleton extends Sequence {
 194         private final int idx;
 195         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 196         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 197         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) { return args[idx]; }
 198         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 199     }
 200
 201     public static Unwrap unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { return new Unwrap(e, tag, drops); }
 202     static class Unwrap extends Sequence {
 203         private boolean[] drops;
 204         private final Object tag;
 205         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 206         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 207         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 208         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 209             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 210             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, true);
 211             int count = 0;
 212             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 213             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 214             int j = 0;
 215             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 216             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, true);
 217         }
 218     }
 219
 220
 221
 222     static class RegionRewritingSequence extends RewritingSequence {
 223         private Functor<Input.Region, Object> tagf;
 224         public RegionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
 225             super(null, e, drops);
 226             this.tagf = tagfunctor;
 227         }
 228         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 229             this.tag = tagf.invoke(loc);
 230             Forest<T> ret = super.postReduce(loc, args, p);
 231             this.tag = null;
 232             return ret;
 233         }
 234     }
 235
 236     static class RewritingSequence extends Sequence {
 237         /*private*/public /*final*/ Object tag;
 238         private final boolean[] drops;
 239         private int count = 0;
 240         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 241         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 242         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 243             super(e);
 244             this.tag = tag;
 245             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 246             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 247         }
 248         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 249             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 250             int j = 0;
 251             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 252             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 253             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false);
 254         }
 255         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 256             int len = sb.length();
 257             if (tag != null)
 258                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 259             super.toString(sb, spacing);
 260             len = sb.length()-len;
 261             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 262             return sb;
 263         }
 264     }
 265
 266     // Repeat //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 267
 268     /** repeat zero or one times */
 269     public  static Element maybe(Element e)                             { return new Repeat(e, true, false, null, null); }
 270     public  static Element maybe(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, false, null, tag); }
 271     /** repeat zero or more times */
 272     public  static Element many0(Element e)                             { return new Repeat(e, true, true, null, null); }
 273     public  static Element many0(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, true, null, tag); }
 274     /** repeat zero or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 275     public  static Element many0(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, true, true, sep, null); }
 276     public  static Element many0(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, true, true, sep, tag); }
 277     /** repeat one or more times */
 278     public  static Element many1(Element e)                             { return new Repeat(e, false, true, null, null); }
 279     public  static Element many1(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, false, true, null, tag); }
 280     /** repeat one or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 281     public  static Element many1(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, false, true, sep, null); }
 282     public  static Element many1(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, false, true, sep, tag); }
 283
 284     /** repeat zero or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 285     public  static Element maximal0(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, true, true, null); }
 286     public  static Element maximal0(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, true, true, tag); }
 287     /** repeat one or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 288     public  static Element maximal1(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, false, true, null); }
 289     public  static Element maximal1(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, false, true, tag); }
 290     /** repeat one or more times, separated by an atom <tt>sep</tt>, matching a maximal sequence */
 291     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep)                { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, null); }
 292     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep, Object tag)    { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, tag); }
 293
 294     public  static Element repeatMaximal(Atom e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 295         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, tag); }
 296     public  static Element repeatMaximal(Element e, boolean zero, boolean many, Atom sep, Object tag) {
 297         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, sep, tag); }
 298     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 299         return new Repeat(e, zero, many, tag); }
 300     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Element sep, Object tag) {
 301         return new Repeat(e, zero, many, sep, tag); }
 302 }