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     public abstract Sequence and(Sequence s);
  16     public abstract Sequence not(Sequence s);
  17
  18     private void needs(Sequence s) { s.needed.add(this); needs.add(s); }
  19     private void hates(Sequence s) { s.hated.add(this); hates.add(s); }
  20
  21     /** the empty sequence (matches the empty string) */
  22     public static final Sequence empty = new Sequence.Constant.Empty();
  23
  24     /** after matching the sequence, do not add anything to the output tree */
  25     public static Sequence drop(Element[] e, boolean lame) { return new Constant.Drop(e, null, null, lame); }
  26
  27     /** after matching the sequence, insert a constant into the output tree */
  28     public static Sequence constant(Element[] e, Object o) { return new Constant(e, o, null, null); }
  29
  30     /** after matching the sequence, place the result of the <tt>idx</tt>th match in the output tree */
  31     public static Sequence singleton(Element[] e, int idx) { return new Singleton(e, idx, null, null); }
  32
  33     /**
  34      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  35      *  @param tag   the tag for the output tree
  36      *  @param e     the elements to match
  37      *  @param drops only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt> is <i>false</i> will be included in the output tree
  38      **/
  39     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) { return new RewritingSequence(tag, e, drops, null, null); }
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  41     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  42
  43     public Element noFollow = null;
  44     public String name = null;
  45     public void setName(String name) { this.name = name; }
  46     public final Topology noFollow() { return noFollow==null ? null : noFollow.toAtom(); }
  47
  48     Topology toAtom() {
  49         if (elements.length!=1) throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  50         return elements[0].toAtom();
  51     }
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  53     protected final Element[] elements;
  54
  55     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  56     final HashSet<Sequence> hated = new HashSet<Sequence>();
  57     final HashSet<Sequence> needs = new HashSet<Sequence>();
  58     final HashSet<Sequence> hates = new HashSet<Sequence>();
  59     public boolean           lame  = false;
  60
  61     final Position          firstp;
  62     Position firstp() { return firstp; }
  63
  64     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  65     protected Sequence(Element[] elements, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) {
  66         if (and!=null) for(Sequence s : and) { needs.add(s); s.needed.add(this); }
  67         if (not!=null) for(Sequence s : not) { hates.add(s); s.hated.add(this); }
  68         this.elements = elements;
  69         this.firstp = new Position(0);
  70     }
  71
  72     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  73     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  74     private boolean eps = false;
  75     Forest epsilonForm() {
  76         if (epsilonForm==null) {
  77             epsilonForm = new Forest.Ref();
  78             epsilonForm.merge(firstp().rewrite2(null));
  79         }
  80         return epsilonForm;
  81     }
  82
  83     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args);
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  85
  86     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  88     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  89     public class Position implements IntegerMappable {
  90
  91         private Forest zero = null;
  92         public Forest zero() {
  93             if (zero != null) return zero;
  94             if (pos > 0) throw new Error();
  95             return zero = rewrite(null);
  96         }
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  98
  99                 final int      pos;
 100         private final Position next;
 101                 final Forest[] holder;
 102
 103         private Position(int pos) {
 104             this.pos      = pos;
 105             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 106             this.holder   = new Forest[elements.length];
 107         }
 108
 109         boolean isFirst() { return pos==0; }
 110
 111         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 112         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 113
 114         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 115         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 116
 117         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 118         public Position next() { return next; }
 119
 120         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 121         public boolean isLast() { return next()==null; }
 122
 123         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 124
 125         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc) {
 126             if (this==firstp()) return epsilonForm();
 127             return rewrite2(loc);
 128         }
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 130         final <T> Forest<T> rewrite2(Input.Location loc) {
 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);
 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         return sb;
 168     }
 169
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 171     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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 173     static class Constant extends Sequence {
 174         private final Object result;
 175         public Constant(Element[] e, Object result, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { super(e, and, not); this.result = result; }
 176         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 177         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 178         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 179             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result);
 180         }
 181         static class Drop extends Constant {
 182             public Drop(Element[] e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not, boolean lame) {
 183                 super(e, null, and, not);
 184                 this.lame = lame;
 185             }
 186         }
 187         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop { public Empty() { super(new Element[] { }, null, null, false); } }
 188     }
 189
 190     static class Singleton extends Sequence {
 191         private final int idx;
 192         public Singleton(Element e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { this(new Element[] { e }, 0, and, not); }
 193         public Singleton(Element[] e, int idx, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { super(e, and, not); this.idx = idx; }
 194         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx]); }
 195         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 196         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 197     }
 198
 199     public static class Unwrap extends Sequence {
 200         private boolean[] drops;
 201         public Unwrap(Element[] e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not)                  { super(e, and, not); this.drops = null; }
 202         public Unwrap(Element[] e, boolean[] drops, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { super(e, and, not); this.drops = drops; }
 203         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 204         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 205         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 206             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 207             if (drops==null) return Forest.create(loc, null, args, true, false);
 208             int count = 0;
 209             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 210             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 211             int j = 0;
 212             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 213             return Forest.create(loc, null, args2, true, false);
 214         }
 215     }
 216
 217     static class RewritingSequence extends Sequence {
 218         /*private*/public final Object tag;
 219         private final boolean[] drops;
 220         private int count = 0;
 221         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 222         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 223         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { this(tag, e, null, and, not); }
 224         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) {
 225             super(e, and, not);
 226             this.tag = tag;
 227             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 228             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 229         }
 230         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 231             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 232             int j = 0;
 233             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 234             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 235             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false, false);
 236         }
 237         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 238             int len = sb.length();
 239             super.toString(sb, spacing);
 240             len = sb.length()-len;
 241             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 242             sb.append(" => ");
 243             sb.append(tag);
 244             return sb;
 245         }
 246     }
 247 }