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, 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     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> is <i>false</i> will be included in the output tree
  42      **/
  43     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, Object[] labs, boolean[] drops) {
  44         return new RewritingSequence(tag, e, labs, drops); }
  45
  46     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  47
  48     public Element follow = null;
  49     public final Topology follow() { return follow==null ? null : Atom.toAtom(follow); }
  50
  51     Topology toAtom() {
  52         if (elements.length!=1) throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  53         return Atom.toAtom(elements[0]);
  54     }
  55
  56     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); return ret; }
  57     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  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     Forest epsilonForm() {
  79         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  80         epsilonForm = new Forest.Ref();
  81         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  82         return epsilonForm;
  83     }
  84
  85     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p);
  86
  87
  88     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  89
  90     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  91     public class Position implements IntegerMappable {
  92
  93         private Forest zero = null;
  94         public Forest zero() {
  95             if (zero != null) return zero;
  96             if (pos > 0) throw new Error();
  97             return zero = rewrite(null);
  98         }
  99
 100
 101                 final int      pos;
 102         private final Position next;
 103                 final Forest[] holder;
 104
 105         private Position(int pos) {
 106             this.pos      = pos;
 107             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 108             this.holder   = new Forest[elements.length];
 109         }
 110
 111         boolean isFirst() { return pos==0; }
 112
 113         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 114         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 115
 116         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 117         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 118
 119         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 120         public Position next() { return next; }
 121
 122         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 123         public boolean isLast() { return next()==null; }
 124
 125         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 126
 127         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc) { return rewrite(loc, true); }
 128         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc, boolean epsilonCheck) {
 129             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 130             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 131             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 132                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 133                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 134             }
 135             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 136             for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 137             return ret;
 138         }
 139
 140         public String   toString() {
 141             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 142             ret.append("<{");
 143             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 144                 ret.append(' ');
 145                 if (p==this) ret.append(" | ");
 146                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 147                 else                   ret.append(' ');
 148             }
 149             ret.append("}>");
 150             return ret.toString();
 151         }
 152         private final int idx = master_position_idx++;
 153         public int toInt() { return idx; }
 154     }
 155     private static int master_position_idx = 0;
 156
 157     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 158
 159     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 160     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 161     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 162         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 163             sb.append(elements[i].toString());
 164             sb.append(' ');
 165         }
 166         if (follow != null) {
 167             sb.append("-> ");
 168             sb.append(follow);
 169         }
 170         return sb;
 171     }
 172
 173
 174     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 175
 176     static class Constant extends Sequence {
 177         private final Object result;
 178         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 179         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 180         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 181             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result, p);
 182         }
 183         static class Drop extends Constant {
 184             Sequence _clone() { return new Drop(elements, lame); }
 185             public Drop(Element[] e, boolean lame) {
 186                 super(e, null);
 187                 this.lame = lame;
 188             }
 189         }
 190         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 191             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 192             public Empty() { super(new Element[] { }, false); } }
 193     }
 194
 195     static class Singleton extends Sequence {
 196         private final int idx;
 197         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 198         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 199         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx], p); }
 200         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 201     }
 202
 203     public static Unwrap unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { return new Unwrap(e, tag, drops); }
 204     static class Unwrap extends Sequence {
 205         private boolean[] drops;
 206         private final Object tag;
 207         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 208         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 209         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 210         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 211             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 212             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, new Object[args.length], true, false, p);
 213             int count = 0;
 214             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 215             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 216             int j = 0;
 217             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 218             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, new Object[args.length], true, false, p);
 219         }
 220     }
 221
 222     static class RewritingSequence extends Sequence {
 223         /*private*/public final Object tag;
 224         private final boolean[] drops;
 225         private final Object[] labs;
 226         private int count = 0;
 227         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, labs, drops); }
 228         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, Object[] labs) { this(tag, e, labs, null); }
 229         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, Object[] labs, boolean[] drops) {
 230             super(e);
 231             this.tag = tag;
 232             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 233             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 234             this.labs = labs;
 235         }
 236         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 237             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 238             Object[] labs2 = new Object[count];
 239             int j = 0;
 240             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) { labs2[j] = labs==null?null:labs[i]; args2[j++] = args[i]; }
 241             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 242             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, labs2, false, false, p);
 243         }
 244         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 245             int len = sb.length();
 246             if (tag != null)
 247                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 248             super.toString(sb, spacing);
 249             len = sb.length()-len;
 250             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 251             return sb;
 252         }
 253     }
 254
 255     // Repeat //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 256
 257     /** repeat zero or one times */
 258     public  static Repeat maybe(Element e)                             { return new Repeat(e, true, false, null, null); }
 259     public  static Repeat maybe(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, false, null, tag); }
 260     /** repeat zero or more times */
 261     public  static Repeat many0(Element e)                             { return new Repeat(e, true, true, null, null); }
 262     public  static Repeat many0(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, true, null, tag); }
 263     /** repeat zero or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 264     public  static Repeat many0(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, true, true, sep, null); }
 265     public  static Repeat many0(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, true, true, sep, tag); }
 266     /** repeat one or more times */
 267     public  static Repeat many1(Element e)                             { return new Repeat(e, false, true, null, null); }
 268     public  static Repeat many1(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, false, true, null, tag); }
 269     /** repeat one or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 270     public  static Repeat many1(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, false, true, sep, null); }
 271     public  static Repeat many1(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, false, true, sep, tag); }
 272
 273     /** repeat zero or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 274     public  static Repeat maximal0(Element e)                          { return new Repeat.Maximal(e, true, true, null); }
 275     public  static Repeat maximal0(Element e, Object tag)              { return new Repeat.Maximal(e, true, true, tag); }
 276     /** repeat one or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 277     public  static Repeat maximal1(Element e)                          { return new Repeat.Maximal(e, false, true, null); }
 278     public  static Repeat maximal1(Element e, Object tag)              { return new Repeat.Maximal(e, false, true, tag); }
 279     /** repeat one or more times, separated by an atom <tt>sep</tt>, matching a maximal sequence */
 280     public  static Repeat maximal1(Element e, Element sep)             { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, null); }
 281     public  static Repeat maximal1(Element e, Element sep, Object tag) { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, tag); }
 282
 283
 284 }