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); }
  40
  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     }
  52
  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) { this(elements, null, null); }
  66     private Sequence(Element[] elements, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) {
  67         if (and!=null) for(Sequence s : and) { needs.add(s); s.needed.add(this); }
  68         if (not!=null) for(Sequence s : not) { hates.add(s); s.hated.add(this); }
  69         this.elements = elements;
  70         this.firstp = new Position(0);
  71     }
  72
  73     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  74     private Forest.Ref epsilonForm = null;
  75     private boolean eps = false;
  76     Forest epsilonForm() {
  77         if (epsilonForm==null) {
  78             epsilonForm = new Forest.Ref();
  79             epsilonForm.merge(firstp().rewrite2(null));
  80         }
  81         return epsilonForm;
  82     }
  83
  84     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args);
  85
  86
  87     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  88
  89     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  90     public class Position implements IntegerMappable {
  91
  92         private Forest zero = null;
  93         public Forest zero() {
  94             if (zero != null) return zero;
  95             if (pos > 0) throw new Error();
  96             return zero = rewrite(null);
  97         }
  98
  99
 100                 final int      pos;
 101         private final Position next;
 102                 final Forest[] holder;
 103
 104         private Position(int pos) {
 105             this.pos      = pos;
 106             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 107             this.holder   = new Forest[elements.length];
 108         }
 109
 110         boolean isFirst() { return pos==0; }
 111
 112         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 113         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 114
 115         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 116         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 117
 118         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 119         public Position next() { return next; }
 120
 121         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 122         public boolean isLast() { return next()==null; }
 123
 124         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 125
 126         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Location loc) {
 127             if (this==firstp()) return epsilonForm();
 128             return rewrite2(loc);
 129         }
 130
 131         final <T> Forest<T> rewrite2(Input.Location loc) {
 132             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 133             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 134                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 135                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 136             }
 137             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder);
 138             for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 139             return ret;
 140         }
 141
 142         public String   toString() {
 143             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 144             ret.append("<{");
 145             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 146                 ret.append(' ');
 147                 if (p==this) ret.append(" | ");
 148                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 149                 else                   ret.append(' ');
 150             }
 151             ret.append("}>");
 152             return ret.toString();
 153         }
 154         private final int idx = master_position_idx++;
 155         public int toInt() { return idx; }
 156     }
 157     private static int master_position_idx = 0;
 158
 159     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 160
 161     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 162     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 163     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 164         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 165             sb.append(elements[i].toString());
 166             sb.append(' ');
 167         }
 168         return sb;
 169     }
 170
 171
 172     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 173
 174     static class Constant extends Sequence {
 175         private final Object result;
 176         public Constant(Element[] e, Object result, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { super(e, and, not); this.result = result; }
 177         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 178         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Constant(elements, result, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 179         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 180             return (Forest<T>)Forest.leaf(loc, result);
 181         }
 182         static class Drop extends Constant {
 183             public Drop(Element[] e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not, boolean lame) {
 184                 super(e, null, and, not);
 185                 this.lame = lame;
 186             }
 187         }
 188         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop { public Empty() { super(new Element[] { }, null, null, false); } }
 189     }
 190
 191     static class Singleton extends Sequence {
 192         private final int idx;
 193         public Singleton(Element e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { this(new Element[] { e }, 0, and, not); }
 194         public Singleton(Element[] e, int idx, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { super(e, and, not); this.idx = idx; }
 195         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) { return (Forest<T>)Forest.singleton(loc, args[idx]); }
 196         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 197         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Singleton(elements, idx, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 198     }
 199
 200     public static class Unwrap extends Sequence {
 201         private boolean[] drops;
 202         public Unwrap(Element[] e)                  { super(e); this.drops = null; }
 203         public Unwrap(Element[] e, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; }
 204         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops); ret.needs(s); return ret; }
 205         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new Unwrap(elements, drops); ret.hates(s); return ret; }
 206         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 207             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 208             if (drops==null) return Forest.create(loc, null, args, true, false);
 209             int count = 0;
 210             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 211             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 212             int j = 0;
 213             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 214             return Forest.create(loc, null, args2, true, false);
 215         }
 216     }
 217
 218     static class RewritingSequence extends Sequence {
 219         /*private*/public final Object tag;
 220         private final boolean[] drops;
 221         private int count = 0;
 222         public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops, needs, hates); ret.needs(s); return ret; }
 223         public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = new RewritingSequence(tag, elements, drops, needs, hates); ret.hates(s); return ret; }
 224         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) { this(tag, e, null, and, not); }
 225         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops, HashSet<Sequence> and, HashSet<Sequence> not) {
 226             super(e, and, not);
 227             this.tag = tag;
 228             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 229             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 230         }
 231         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Location loc, Forest<T>[] args) {
 232             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 233             int j = 0;
 234             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 235             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 236             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false, false);
 237         }
 238         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 239             int len = sb.length();
 240             super.toString(sb, spacing);
 241             len = sb.length()-len;
 242             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 243             sb.append(" => ");
 244             sb.append(tag);
 245             return sb;
 246         }
 247     }
 248 }