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     void clone(Sequence seq) {
  22         for(Sequence s : seq.hates) hates(s);
  23         for(Sequence s : seq.needs) needs(s);
  24         noFollow = seq.noFollow;
  25     }
  26
  27     /** the empty sequence (matches the empty string) */
  28     public static final Sequence empty = new Sequence.Constant.Empty();
  29
  30     /** after matching the sequence, do not add anything to the output tree */
  31     public static Sequence drop(Element[] e, boolean lame) { return new Constant.Drop(e, lame); }
  32
  33     /** after matching the sequence, insert a constant into the output tree */
  34     public static Sequence constant(Element[] e, Object o) { return new Constant(e, o); }
  35
  36     /** after matching the sequence, place the result of the <tt>idx</tt>th match in the output tree */
  37     public static Sequence singleton(Element[] e, int idx) { return new Singleton(e, idx); }
  38
  39     /**
  40      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  41      *  @param tag   the tag for the output tree
  42      *  @param e     the elements to match
  43      *  @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
  44      **/
  45     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) { return new RewritingSequence(tag, e, drops); }
  46
  47     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  48
  49     public Element noFollow = null;
  50     public String name = null;
  51     public void setName(String name) { this.name = name; }
  52     public final Topology noFollow() { return noFollow==null ? null : noFollow.toAtom(); }
  53
  54     Topology toAtom() {
  55         if (elements.length!=1) throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  56         return elements[0].toAtom();
  57     }
  58
  59     protected final Element[] elements;
  60
  61     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  62     final HashSet<Sequence> hated = new HashSet<Sequence>();
  63     final HashSet<Sequence> needs = new HashSet<Sequence>();
  64     final HashSet<Sequence> hates = new HashSet<Sequence>();
  65     public boolean           lame  = false;
  66
  67     final Position          firstp;
  68     Position firstp() { return firstp; }
  69
  70     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  71     protected Sequence(Element[] elements) {
  72         this.elements = elements;
  73         this.firstp = new Position(0);
  74     }
  75
  76     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  77     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  78     private boolean eps = false;
  79     Forest epsilonForm() {
  80         if (epsilonForm==null) {
  81             epsilonForm = new Forest.Ref();
  82             epsilonForm.merge(firstp().rewrite2(null));
  83         }
  84         return epsilonForm;
  85     }
  86
  87     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args);
  88
  89
  90     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  91
  92     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  93     public class Position implements IntegerMappable {
  94
  95         private Forest zero = null;
  96         public Forest zero() {
  97             if (zero != null) return zero;
  98             if (pos > 0) throw new Error();
  99             return zero = rewrite(null);
 100         }
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 102
 103                 final int      pos;
 104         private final Position next;
 105                 final Forest[] holder;
 106
 107         private Position(int pos) {
 108             this.pos      = pos;
 109             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 110             this.holder   = new Forest[elements.length];
 111         }
 112
 113         boolean isFirst() { return pos==0; }
 114
 115         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 116         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 117
 118         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 119         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 120
 121         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 122         public Position next() { return next; }
 123
 124         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 125         public boolean isLast() { return next()==null; }
 126
 127         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 128
 129         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc) {
 130             if (this==firstp()) return epsilonForm();
 131             return rewrite2(loc);
 132         }
 133
 134         final <T> Forest<T> rewrite2(Input.Location loc) {
 135             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 136             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 137                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 138                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 139             }
 140             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder);
 141             for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 142             return ret;
 143         }
 144
 145         public String   toString() {
 146             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 147             ret.append("<{");
 148             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 149                 ret.append(' ');
 150                 if (p==this) ret.append(" | ");
 151                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 152                 else                   ret.append(' ');
 153             }
 154             ret.append("}>");
 155             return ret.toString();
 156         }
 157         private final int idx = master_position_idx++;
 158         public int toInt() { return idx; }
 159     }
 160     private static int master_position_idx = 0;
 161
 162     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 163
 164     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 165     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 166     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 167         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 168             sb.append(elements[i].toString());
 169             sb.append(' ');
 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         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result); ret.needs(s); ret.clone(this); return ret; }
 181         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result); ret.hates(s); ret.clone(this); return ret; }
 182         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 183             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result);
 184         }
 185         static class Drop extends Constant {
 186             public Drop(Element[] e, boolean lame) {
 187                 super(e, null);
 188                 this.lame = lame;
 189             }
 190             public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Drop(elements, lame); ret.needs(s); ret.clone(this); return ret; }
 191             public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Drop(elements, lame); ret.hates(s); ret.clone(this); return ret; }
 192         }
 193         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop { public Empty() { super(new Element[] { }, false); } }
 194     }
 195
 196     static class Singleton extends Sequence {
 197         private final int idx;
 198         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 199         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 200         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx]); }
 201         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx); ret.needs(s); ret.clone(this); return ret; }
 202         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx); ret.hates(s); ret.clone(this); return ret; }
 203     }
 204
 205     public static class Unwrap extends Sequence {
 206         private boolean[] drops;
 207         public Unwrap(Element[] e)                  { super(e); this.drops = null; }
 208         public Unwrap(Element[] e, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; }
 209         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops); ret.needs(s); ret.clone(this); return ret; }
 210         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops); ret.hates(s); ret.clone(this); return ret; }
 211         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 212             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 213             if (drops==null) return Forest.create(loc, null, args, true, false);
 214             int count = 0;
 215             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 216             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 217             int j = 0;
 218             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 219             return Forest.create(loc, null, args2, true, false);
 220         }
 221     }
 222
 223     static class RewritingSequence extends Sequence {
 224         /*private*/public final Object tag;
 225         private final boolean[] drops;
 226         private int count = 0;
 227         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops); ret.needs(s); ret.clone(this); return ret; }
 228         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops); ret.hates(s); ret.clone(this); return ret; }
 229         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 230         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 231             super(e);
 232             this.tag = tag;
 233             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 234             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 235         }
 236         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 237             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 238             int j = 0;
 239             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 240             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 241             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false, false);
 242         }
 243         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 244             int len = sb.length();
 245             super.toString(sb, spacing);
 246             len = sb.length()-len;
 247             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 248             sb.append(" => ");
 249             sb.append(tag);
 250             return sb;
 251         }
 252     }
 253 }