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         ret.lame = lame;
  22         return ret;
  23     }
  24
  25     /** the empty sequence (matches the empty string) */
  26     public static final Sequence empty = new Sequence.Constant.Empty();
  27
  28     /** after matching the sequence, do not add anything to the output tree */
  29     public static Sequence drop(Element[] e, boolean lame) { return new Constant.Drop(e, lame); }
  30
  31     /** after matching the sequence, insert a constant into the output tree */
  32     public static Sequence constant(Element[] e, Object o) { return new Constant(e, o); }
  33
  34     /** after matching the sequence, place the result of the <tt>idx</tt>th match in the output tree */
  35     public static Sequence singleton(Element[] e, int idx) { return new Singleton(e, idx); }
  36     public static Sequence singleton(Element e) { return singleton(new Element[] { e }, 0); }
  37
  38     /**
  39      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  40      *  @param tag   the tag for the output tree
  41      *  @param e     the elements to match
  42      *  @param drops only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt>
  43      *               is <i>false</i> will be included in the output tree
  44      **/
  45     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
  46         return new RewritingSequence(tag, e, drops); }
  47
  48     public static Sequence regionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
  49         return new RegionRewritingSequence(tagfunctor, e, drops); }
  50
  51     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52
  53     public Element follow = null;
  54     public final Topology follow() { return follow==null ? null : Atom.toAtom(follow); }
  55
  56     Topology toAtom() {
  57         if (elements.length!=1)
  58             throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  59         return Atom.toAtom(elements[0]);
  60     }
  61
  62     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); return ret; }
  63     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  64
  65     protected final Element[] elements;
  66
  67     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  68     final HashSet<Sequence> hated  = new HashSet<Sequence>();
  69     final HashSet<Sequence> needs  = new HashSet<Sequence>();
  70     final HashSet<Sequence> hates  = new HashSet<Sequence>();
  71     public boolean           lame  = false;
  72
  73     final Position          firstp;
  74     Position firstp() { return firstp; }
  75
  76     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  77     protected Sequence(Element[] elements) {
  78         this.elements = elements;
  79         this.firstp = new Position(0);
  80     }
  81
  82     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  83     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  84     Forest epsilonForm() {
  85         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  86         epsilonForm = new Forest.Ref();
  87         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  88         return epsilonForm;
  89     }
  90
  91     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p);
  92
  93
  94     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  95
  96     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  97     public class Position implements IntegerMappable {
  98
  99         private Forest zero = null;
 100         public Forest zero() {
 101             if (zero != null) return zero;
 102             if (pos > 0) throw new Error();
 103             return zero = rewrite(null);
 104         }
 105
 106
 107                 final int      pos;
 108         private final Position next;
 109                 final Forest[] holder;
 110
 111         private Position(int pos) {
 112             this.pos      = pos;
 113             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 114             this.holder   = new Forest[elements.length];
 115         }
 116
 117         boolean isFirst() { return pos==0; }
 118
 119         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 120         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 121
 122         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 123         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 124
 125         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 126         public Position next() { return next; }
 127
 128         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 129         public boolean isLast() { return next()==null; }
 130
 131         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 132
 133         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc) { return rewrite(loc, true); }
 134         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc, boolean epsilonCheck) {
 135             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 136             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 137             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 138                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 139                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 140             }
 141             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 142             //for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 143             return ret;
 144         }
 145
 146         public String   toString() {
 147             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 148             ret.append("<{");
 149             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 150                 ret.append(' ');
 151                 if (p==this) ret.append(" | ");
 152                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 153                 else                   ret.append(' ');
 154             }
 155             ret.append("}>");
 156             return ret.toString();
 157         }
 158         private final int idx = master_position_idx++;
 159         public int toInt() { return idx; }
 160     }
 161     private static int master_position_idx = 0;
 162
 163     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 164
 165     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 166     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 167     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 168         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 169             sb.append(elements[i].toString());
 170             sb.append(' ');
 171         }
 172         if (follow != null) {
 173             sb.append("-> ");
 174             sb.append(follow);
 175         }
 176         return sb;
 177     }
 178
 179
 180     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 181
 182     static class Constant extends Sequence {
 183         private final Object result;
 184         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 185         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 186         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 187             return (Forest<T>)Forest.create(loc, result, null, false);
 188         }
 189         static class Drop extends Constant {
 190             Sequence _clone() { return new Drop(elements, lame); }
 191             public Drop(Element[] e, boolean lame) {
 192                 super(e, null);
 193                 this.lame = lame;
 194             }
 195         }
 196         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 197             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 198             public Empty() { super(new Element[] { }, false); } }
 199     }
 200
 201     static class Singleton extends Sequence {
 202         private final int idx;
 203         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 204         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 205         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) { return args[idx]; }
 206         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 207     }
 208
 209     public static Unwrap unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { return new Unwrap(e, tag, drops); }
 210     static class Unwrap extends Sequence {
 211         private boolean[] drops;
 212         private final Object tag;
 213         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 214         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 215         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 216         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 217             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 218             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, true);
 219             int count = 0;
 220             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 221             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 222             int j = 0;
 223             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 224             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, true);
 225         }
 226     }
 227
 228
 229
 230     static class RegionRewritingSequence extends RewritingSequence {
 231         private Functor<Input.Region, Object> tagf;
 232         public RegionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
 233             super(null, e, drops);
 234             this.tagf = tagfunctor;
 235         }
 236         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 237             this.tag = tagf.invoke(loc);
 238             Forest<T> ret = super.postReduce(loc, args, p);
 239             this.tag = null;
 240             return ret;
 241         }
 242     }
 243
 244     static class RewritingSequence extends Sequence {
 245         /*private*/public /*final*/ Object tag;
 246         private final boolean[] drops;
 247         private int count = 0;
 248         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 249         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 250         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 251             super(e);
 252             this.tag = tag;
 253             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 254             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 255         }
 256         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 257             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 258             int j = 0;
 259             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 260             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 261             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false);
 262         }
 263         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 264             int len = sb.length();
 265             if (tag != null)
 266                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 267             super.toString(sb, spacing);
 268             len = sb.length()-len;
 269             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 270             return sb;
 271         }
 272     }
 273
 274     // Repeat //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 275
 276     /** repeat zero or one times */
 277     public  static Element maybe(Element e)                             { return new Repeat(e, true, false, null, null); }
 278     public  static Element maybe(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, false, null, tag); }
 279     /** repeat zero or more times */
 280     public  static Element many0(Element e)                             { return new Repeat(e, true, true, null, null); }
 281     public  static Element many0(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, true, null, tag); }
 282     /** repeat zero or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 283     public  static Element many0(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, true, true, sep, null); }
 284     public  static Element many0(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, true, true, sep, tag); }
 285     /** repeat one or more times */
 286     public  static Element many1(Element e)                             { return new Repeat(e, false, true, null, null); }
 287     public  static Element many1(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, false, true, null, tag); }
 288     /** repeat one or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 289     public  static Element many1(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, false, true, sep, null); }
 290     public  static Element many1(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, false, true, sep, tag); }
 291
 292     /** repeat zero or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 293     public  static Element maximal0(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, true, true, null); }
 294     public  static Element maximal0(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, true, true, tag); }
 295     /** repeat one or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 296     public  static Element maximal1(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, false, true, null); }
 297     public  static Element maximal1(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, false, true, tag); }
 298     /** repeat one or more times, separated by an atom <tt>sep</tt>, matching a maximal sequence */
 299     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep)                { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, null); }
 300     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep, Object tag)    { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, tag); }
 301
 302     public  static Element repeatMaximal(Atom e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 303         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, tag); }
 304     public  static Element repeatMaximal(Element e, boolean zero, boolean many, Atom sep, Object tag) {
 305         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, sep, tag); }
 306     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 307         return new Repeat(e, zero, many, tag); }
 308     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Element sep, Object tag) {
 309         return new Repeat(e, zero, many, sep, tag); }
 310 }