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, Object[] labs, boolean[] drops) {
  46         return new RewritingSequence(tag, e, labs, drops); }
  47
  48     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  49
  50     public Element follow = null;
  51     public final Topology follow() { return follow==null ? null : Atom.toAtom(follow); }
  52
  53     Topology toAtom() {
  54         if (elements.length!=1)
  55             throw new RuntimeException("cannot invoke toAtom() on a Sequence with " + elements.length + " elements: " + this);
  56         return Atom.toAtom(elements[0]);
  57     }
  58
  59     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); s.needed.add(ret); return ret; }
  60     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  61
  62     protected final Element[] elements;
  63
  64     final HashSet<Sequence> needed = new HashSet<Sequence>();
  65     final HashSet<Sequence> hated  = new HashSet<Sequence>();
  66     final HashSet<Sequence> needs  = new HashSet<Sequence>();
  67     final HashSet<Sequence> hates  = new HashSet<Sequence>();
  68     public boolean           lame  = false;
  69
  70     final Position          firstp;
  71     Position firstp() { return firstp; }
  72
  73     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  74     protected Sequence(Element[] elements) {
  75         this.elements = elements;
  76         this.firstp = new Position(0);
  77     }
  78
  79     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  80     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  81     Forest epsilonForm() {
  82         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  83         epsilonForm = new Forest.Ref();
  84         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  85         return epsilonForm;
  86     }
  87
  88     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p);
  89
  90
  91     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  92
  93     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  94     public class Position implements IntegerMappable {
  95
  96         private Forest zero = null;
  97         public Forest zero() {
  98             if (zero != null) return zero;
  99             if (pos > 0) throw new Error();
 100             return zero = rewrite(null);
 101         }
 102
 103
 104                 final int      pos;
 105         private final Position next;
 106                 final Forest[] holder;
 107
 108         private Position(int pos) {
 109             this.pos      = pos;
 110             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 111             this.holder   = new Forest[elements.length];
 112         }
 113
 114         boolean isFirst() { return pos==0; }
 115
 116         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 117         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 118
 119         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 120         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 121
 122         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 123         public Position next() { return next; }
 124
 125         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 126         public boolean isLast() { return next()==null; }
 127
 128         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 129
 130         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc) { return rewrite(loc, true); }
 131         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc, boolean epsilonCheck) {
 132             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 133             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 134             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 135                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 136                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 137             }
 138             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 139             for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 140             return ret;
 141         }
 142
 143         public String   toString() {
 144             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 145             ret.append("<{");
 146             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 147                 ret.append(' ');
 148                 if (p==this) ret.append(" | ");
 149                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 150                 else                   ret.append(' ');
 151             }
 152             ret.append("}>");
 153             return ret.toString();
 154         }
 155         private final int idx = master_position_idx++;
 156         public int toInt() { return idx; }
 157     }
 158     private static int master_position_idx = 0;
 159
 160     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 161
 162     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 163     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 164     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 165         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 166             sb.append(elements[i].toString());
 167             sb.append(' ');
 168         }
 169         if (follow != null) {
 170             sb.append("-> ");
 171             sb.append(follow);
 172         }
 173         return sb;
 174     }
 175
 176
 177     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 178
 179     static class Constant extends Sequence {
 180         private final Object result;
 181         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 182         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 183         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 184             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result, p);
 185         }
 186         static class Drop extends Constant {
 187             Sequence _clone() { return new Drop(elements, lame); }
 188             public Drop(Element[] e, boolean lame) {
 189                 super(e, null);
 190                 this.lame = lame;
 191             }
 192         }
 193         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 194             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 195             public Empty() { super(new Element[] { }, false); } }
 196     }
 197
 198     static class Singleton extends Sequence {
 199         private final int idx;
 200         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 201         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 202         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx], p); }
 203         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 204     }
 205
 206     public static Unwrap unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { return new Unwrap(e, tag, drops); }
 207     static class Unwrap extends Sequence {
 208         private boolean[] drops;
 209         private final Object tag;
 210         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 211         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 212         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 213         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 214             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 215             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, new Object[args.length], true, false, p);
 216             int count = 0;
 217             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 218             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 219             int j = 0;
 220             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 221             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, new Object[args.length], true, false, p);
 222         }
 223     }
 224
 225     static class RewritingSequence extends Sequence {
 226         /*private*/public final Object tag;
 227         private final boolean[] drops;
 228         private final Object[] labs;
 229         private int count = 0;
 230         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, labs, drops); }
 231         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, Object[] labs) { this(tag, e, labs, null); }
 232         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, Object[] labs, boolean[] drops) {
 233             super(e);
 234             this.tag = tag;
 235             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 236             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 237             this.labs = labs;
 238         }
 239         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 240             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 241             Object[] labs2 = new Object[count];
 242             int j = 0;
 243             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) { labs2[j] = labs==null?null:labs[i]; args2[j++] = args[i]; }
 244             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 245             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, labs2, false, false, p);
 246         }
 247         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 248             int len = sb.length();
 249             if (tag != null)
 250                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 251             super.toString(sb, spacing);
 252             len = sb.length()-len;
 253             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 254             return sb;
 255         }
 256     }
 257
 258     // Repeat //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 259
 260     /** repeat zero or one times */
 261     public  static Element maybe(Element e)                             { return new Repeat(e, true, false, null, null); }
 262     public  static Element maybe(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, false, null, tag); }
 263     /** repeat zero or more times */
 264     public  static Element many0(Element e)                             { return new Repeat(e, true, true, null, null); }
 265     public  static Element many0(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, true, null, tag); }
 266     /** repeat zero or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 267     public  static Element many0(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, true, true, sep, null); }
 268     public  static Element many0(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, true, true, sep, tag); }
 269     /** repeat one or more times */
 270     public  static Element many1(Element e)                             { return new Repeat(e, false, true, null, null); }
 271     public  static Element many1(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, false, true, null, tag); }
 272     /** repeat one or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 273     public  static Element many1(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, false, true, sep, null); }
 274     public  static Element many1(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, false, true, sep, tag); }
 275
 276     /** repeat zero or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 277     public  static Element maximal0(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, true, true, null); }
 278     public  static Element maximal0(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, true, true, tag); }
 279     /** repeat one or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 280     public  static Element maximal1(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, false, true, null); }
 281     public  static Element maximal1(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, false, true, tag); }
 282     /** repeat one or more times, separated by an atom <tt>sep</tt>, matching a maximal sequence */
 283     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep)                { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, null); }
 284     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep, Object tag)    { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, tag); }
 285
 286     public  static Element repeatMaximal(Atom e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 287         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, tag); }
 288     public  static Element repeatMaximal(Element e, boolean zero, boolean many, Atom sep, Object tag) {
 289         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, sep, tag); }
 290     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 291         return new Repeat(e, zero, many, tag); }
 292     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Element sep, Object tag) {
 293         return new Repeat(e, zero, many, sep, tag); }
 294 }