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.noFollow = noFollow;
  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, boolean lame) { return new Constant.Drop(e, lame); }
  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
  36     /**
  37      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  38      *  @param tag   the tag for the output tree
  39      *  @param e     the elements to match
  40      *  @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
  41      **/
  42     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) { return new RewritingSequence(tag, e, drops); }
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  44     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  45
  46     public Element noFollow = null;
  47     public final Topology noFollow() { return noFollow==null ? null : Atom.toAtom(noFollow); }
  48
  49     Topology toAtom() {
  50         if (elements.length!=1) throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  51         return Atom.toAtom(elements[0]);
  52     }
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  54     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); return ret; }
  55     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  56
  57     protected final Element[] elements;
  58
  59     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  60     final HashSet<Sequence> hated = new HashSet<Sequence>();
  61     final HashSet<Sequence> needs = new HashSet<Sequence>();
  62     final HashSet<Sequence> hates = new HashSet<Sequence>();
  63     public boolean           lame  = false;
  64
  65     final Position          firstp;
  66     Position firstp() { return firstp; }
  67
  68     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  69     protected Sequence(Element[] elements) {
  70         this.elements = elements;
  71         this.firstp = new Position(0);
  72     }
  73
  74     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  75     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  76     Forest epsilonForm() {
  77         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  78         epsilonForm = new Forest.Ref();
  79         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  80         return epsilonForm;
  81     }
  82
  83     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p);
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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 {
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  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         }
  97
  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) { return rewrite(loc, true); }
 126         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc, boolean epsilonCheck) {
 127             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 128             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 129             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 130                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 131                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 132             }
 133             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 134             for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 135             return ret;
 136         }
 137
 138         public String   toString() {
 139             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 140             ret.append("<{");
 141             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 142                 ret.append(' ');
 143                 if (p==this) ret.append(" | ");
 144                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 145                 else                   ret.append(' ');
 146             }
 147             ret.append("}>");
 148             return ret.toString();
 149         }
 150         private final int idx = master_position_idx++;
 151         public int toInt() { return idx; }
 152     }
 153     private static int master_position_idx = 0;
 154
 155     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 156
 157     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 158     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 159     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 160         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 161             sb.append(elements[i].toString());
 162             sb.append(' ');
 163         }
 164         return sb;
 165     }
 166
 167
 168     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 169
 170     static class Constant extends Sequence {
 171         private final Object result;
 172         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 173         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 174         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 175             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result, p);
 176         }
 177         static class Drop extends Constant {
 178             Sequence _clone() { return new Drop(elements, lame); }
 179             public Drop(Element[] e, boolean lame) {
 180                 super(e, null);
 181                 this.lame = lame;
 182             }
 183         }
 184         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 185             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 186             public Empty() { super(new Element[] { }, false); } }
 187     }
 188
 189     static class Singleton extends Sequence {
 190         private final int idx;
 191         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 192         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 193         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx], p); }
 194         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 195     }
 196
 197     public static class Unwrap extends Sequence {
 198         private boolean[] drops;
 199         public Unwrap(Element[] e)                  { super(e); this.drops = null; }
 200         public Unwrap(Element[] e, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; }
 201         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 202         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 203             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 204             if (drops==null) return Forest.create(loc, null, args, true, false, p);
 205             int count = 0;
 206             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 207             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 208             int j = 0;
 209             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 210             return Forest.create(loc, null, args2, true, false, p);
 211         }
 212     }
 213
 214     static class RewritingSequence extends Sequence {
 215         /*private*/public final Object tag;
 216         private final boolean[] drops;
 217         private int count = 0;
 218         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 219         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 220         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 221             super(e);
 222             this.tag = tag;
 223             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 224             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 225         }
 226         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 227             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 228             int j = 0;
 229             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 230             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 231             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false, false, p);
 232         }
 233         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 234             int len = sb.length();
 235             super.toString(sb, spacing);
 236             len = sb.length()-len;
 237             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 238             sb.append(" => ");
 239             sb.append(tag);
 240             return sb;
 241         }
 242     }
 243 }