ata.ml

   1 INCLUDE "debug.ml"
   2 INCLUDE "utils.ml"
   3
   4 type jump_kind = [ `TAG of Tag.t | `CONTAINS of string | `NOTHING ]
   5
   6 (* Todo : move elsewhere *)
   7 external vb : bool -> int = "%identity"
   8
   9 module State :
  10 sig
  11   include Sigs.T with type t = int
  12   val make : unit -> t
  13 end =
  14 struct
  15   type t = int
  16   let make =
  17     let id = ref (-1) in
  18       fun () -> incr id;!id
  19   let compare = (-)
  20   let equal = (==)
  21   external hash : t -> int =  "%identity"
  22   let print fmt x = Format.fprintf fmt "%i" x
  23   let dump fmt x = print fmt x
  24   let check x =
  25     if x < 0 then failwith (Printf.sprintf "State: Assertion %i < 0 failed" x)
  26 end
  27
  28 module StateSet = struct
  29   include Ptset.Int
  30   let print ppf s =
  31     Format.pp_print_string ppf "{ ";
  32     iter (fun i -> Format.fprintf ppf "%i " i) s;
  33     Format.pp_print_string ppf "}";
  34     Format.pp_print_flush ppf ()
  35 end
  36
  37 module Formula =
  38 struct
  39     type 'hcons expr =
  40       | False | True
  41       | Or of 'hcons * 'hcons
  42       | And of 'hcons * 'hcons
  43       | Atom of ([ `Left | `Right  | `LLeft | `RRight  ]*bool*State.t)
  44     type 'hcons node = {
  45       pos : 'hcons expr;
  46       mutable neg : 'hcons;
  47       st : (StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t)*(StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t);
  48       size: int; (* Todo check if this is needed *)
  49     }
  50
  51     external hash_const_variant : [> ] -> int = "%identity"
  52     module rec HNode : Hcons.S with type data = Node.t = Hcons.Make (Node)
  53     and Node : Hashtbl.HashedType  with type t = HNode.t node =
  54     struct
  55     type t =  HNode.t node
  56     let equal x y = x.size == y.size &&
  57       match x.pos,y.pos with
  58       | False,False
  59       | True,True -> true
  60       | Or(xf1,xf2),Or(yf1,yf2)
  61       | And(xf1,xf2),And(yf1,yf2)  -> (HNode.equal xf1 yf1) && (HNode.equal xf2 yf2)
  62       | Atom(d1,p1,s1), Atom(d2,p2,s2) -> d1 == d2 && (p1==p2) && s1 == s2
  63       | _ -> false
  64     let hash f =
  65       match f.pos with
  66         | False -> 0
  67         | True -> 1
  68         | Or (f1,f2) -> HASHINT3(PRIME2,HNode.uid f1,HNode.uid f2)
  69         | And (f1,f2) -> HASHINT3(PRIME3,HNode.uid f1,HNode.uid f2)
  70         | Atom(d,p,s) -> HASHINT4(PRIME4,hash_const_variant d,vb p,s)
  71     end
  72
  73     type t = HNode.t
  74     let hash = HNode.hash
  75     let uid = HNode.uid
  76     let equal = HNode.equal
  77     let expr f = (HNode.node f).pos
  78     let st f = (HNode.node f ).st
  79     let size f = (HNode.node f).size
  80
  81     let prio f =
  82       match expr f with
  83         | True | False -> 10
  84         | Atom _ -> 8
  85         | And _ -> 6
  86         | Or _ -> 1
  87
  88     let rec print ?(parent=false) ppf f =
  89       if parent then Format.fprintf ppf "(";
  90       let _ = match expr f with
  91         | True -> Format.fprintf ppf "T"
  92         | False -> Format.fprintf ppf "F"
  93         | And(f1,f2) ->
  94             print ~parent:(prio f > prio f1) ppf f1;
  95             Format.fprintf ppf " ∧ ";
  96             print ~parent:(prio f > prio f2) ppf f2;
  97         | Or(f1,f2) ->
  98             (print ppf f1);
  99             Format.fprintf ppf " ∨ ";
 100             (print ppf f2);
 101         | Atom(dir,b,s) -> Format.fprintf ppf "%s%s[%i]"
 102             (if b then "" else "¬")
 103               (match  dir with
 104                  | `Left ->  "↓₁"
 105                  | `Right -> "↓₂"
 106                  | `LLeft ->  "⇓₁"
 107                  | `RRight -> "⇓₂") s
 108       in
 109         if parent then Format.fprintf ppf ")"
 110
 111     let print ppf f =  print ~parent:false ppf f
 112
 113     let is_true f = (expr f) == True
 114     let is_false f = (expr f) == False
 115
 116
 117     let cons pos neg s1 s2 size1 size2 =
 118       let nnode = HNode.make { pos = neg; neg = (Obj.magic 0); st = s2; size = size2 } in
 119       let pnode = HNode.make { pos = pos; neg = nnode ; st = s1; size = size1 }
 120       in
 121         (HNode.node nnode).neg <- pnode; (* works because the neg field isn't taken into
 122                                             account for hashing ! *)
 123         pnode,nnode
 124
 125     let empty_triple = StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty
 126     let empty_hex = empty_triple,empty_triple
 127     let true_,false_ = cons True False empty_hex empty_hex 0 0
 128     let atom_ d p s =
 129       let si = StateSet.singleton s in
 130       let ss = match d with
 131         | `Left -> (si,StateSet.empty,si),empty_triple
 132         | `Right -> empty_triple,(si,StateSet.empty,si)
 133         | `LLeft -> (StateSet.empty,si,si),empty_triple
 134         | `RRight -> empty_triple,(StateSet.empty,si,si)
 135       in fst (cons (Atom(d,p,s)) (Atom(d,not p,s)) ss ss 1 1)
 136
 137     let not_ f = (HNode.node f).neg
 138     let union_hex  ((l1,ll1,lll1),(r1,rr1,rrr1))  ((l2,ll2,lll2),(r2,rr2,rrr2)) =
 139       (StateSet.mem_union l1 l2 ,StateSet.mem_union ll1 ll2,StateSet.mem_union lll1 lll2),
 140       (StateSet.mem_union r1 r2 ,StateSet.mem_union rr1 rr2,StateSet.mem_union rrr1 rrr2)
 141
 142     let merge_states f1 f2 =
 143       let sp =
 144         union_hex (st f1) (st f2)
 145       and sn =
 146         union_hex (st (not_ f1)) (st (not_ f2))
 147       in
 148         sp,sn
 149
 150     let order f1 f2 = if uid f1  < uid f2 then f2,f1 else f1,f2
 151
 152     let or_ f1 f2 =
 153       (* Tautologies: x|x, x|not(x) *)
 154
 155       if equal f1 f2 then f1 else
 156       if equal f1 (not_ f2) then true_ else
 157
 158       (* simplification *)
 159       if is_true f1 || is_true f2 then true_ else
 160       if is_false f1 && is_false f2 then false_ else
 161       if is_false f1 then f2 else
 162       if is_false f2 then f1 else
 163
 164       (* commutativity of | *)
 165
 166       let f1,f2 = order f1 f2 in
 167       let psize = (size f1) + (size f2) in
 168       let nsize = (size (not_ f1)) + (size (not_ f2)) in
 169       let sp,sn = merge_states f1 f2 in
 170         fst (cons (Or(f1,f2)) (And(not_ f1,not_ f2)) sp sn psize nsize)
 171
 172
 173     let and_ f1 f2 =
 174
 175       (* Tautologies: x&x, x&not(x) *)
 176
 177       if equal f1 f2 then f1 else
 178       if equal f1 (not_ f2) then false_ else
 179
 180         (* simplifications *)
 181
 182       if is_true f1 && is_true f2 then true_ else
 183       if is_false f1 || is_false f2 then false_ else
 184       if is_true f1 then f2 else
 185       if is_true f2 then f1 else
 186
 187       (* commutativity of & *)
 188
 189       let f1,f2 = order f1 f2 in
 190       let psize = (size f1) + (size f2) in
 191       let nsize = (size (not_ f1)) + (size (not_ f2)) in
 192       let sp,sn = merge_states f1 f2 in
 193         fst (cons (And(f1,f2)) (Or(not_ f1,not_ f2)) sp sn psize nsize)
 194     module Infix = struct
 195     let ( +| ) f1 f2 = or_ f1 f2
 196     let ( *& ) f1 f2 = and_ f1 f2
 197     let ( *+ ) d s = atom_ d true s
 198     let ( *- ) d s = atom_ d false s
 199     end
 200 end
 201
 202 module Transition = struct
 203
 204   type node = State.t*bool*Formula.t*bool
 205   include Hcons.Make(struct
 206                        type t = node
 207                        let hash (s,m,f,b) = HASHINT4(s,Formula.uid f,vb m,vb b)
 208                        let equal (s,b,f,m) (s',b',f',m') =
 209                          s == s' && b==b' && m==m' && Formula.equal f f'
 210                      end)
 211
 212   let print ppf f = let (st,mark,form,b) = node f in
 213     Format.fprintf ppf "%i %s" st (if mark then "⇒" else "→");
 214     Formula.print ppf form;
 215     Format.fprintf ppf "%s%!" (if b then " (b)" else "")
 216
 217
 218   module Infix = struct
 219   let ( ?< ) x = x
 220   let ( >< ) state (l,mark) = state,(l,mark,false)
 221   let ( ><@ ) state (l,mark) = state,(l,mark,true)
 222   let ( >=> ) (state,(label,mark,bur)) form = (state,label,(make (state,mark,form,bur)))
 223   end
 224
 225 end
 226
 227 module TransTable = Hashtbl
 228
 229 module Formlist = struct
 230   include Hlist.Make(Transition)
 231   type data = t node
 232   let make _ = failwith "make"
 233   let print ppf fl =
 234     iter (fun t -> Transition.print ppf t; Format.pp_print_newline ppf ()) fl
 235 end
 236
 237
 238 type 'a t = {
 239     id : int;
 240     mutable states : Ptset.Int.t;
 241     init : Ptset.Int.t;
 242     starstate : Ptset.Int.t option;
 243     (* Transitions of the Alternating automaton *)
 244     trans : (State.t,(TagSet.t*Transition.t) list) Hashtbl.t;
 245     query_string: string;
 246  }
 247
 248
 249 let dump ppf a =
 250   Format.fprintf ppf "Automaton (%i) :\n" a.id;
 251   Format.fprintf ppf "States : "; StateSet.print ppf a.states;
 252   Format.fprintf ppf "\nInitial states : "; StateSet.print ppf a.init;
 253   Format.fprintf ppf "\nAlternating transitions :\n";
 254   let l = Hashtbl.fold (fun k t acc ->
 255                           (List.map (fun (ts,tr) -> (ts,k),Transition.node tr) t) @ acc) a.trans [] in
 256   let l = List.sort (fun ((tsx,x),_) ((tsy,y),_) ->
 257                        if y-x == 0 then TagSet.compare tsy tsx else y-x) l in
 258   let maxh,maxt,l_print =
 259     List.fold_left (
 260       fun (maxh,maxt,l) ((ts,q),(_,b,f,_)) ->
 261         let s =
 262           if TagSet.is_finite ts
 263           then "{" ^ (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " '" ^ (Tag.to_string t)^"'") ts "") ^" }"
 264           else let cts = TagSet.neg ts in
 265             if TagSet.is_empty cts then "*" else
 266             (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " " ^ (Tag.to_string t)) cts "*\\{"
 267             )^ "}"
 268         in
 269         let s = Printf.sprintf "(%s,%i)" s q in
 270         let s_frm =
 271           Formula.print Format.str_formatter f;
 272           Format.flush_str_formatter()
 273         in
 274           (max (String.length s) maxh, max (String.length s_frm) maxt,
 275            (s,(if b then "⇒" else "→"),s_frm)::l)) (0,0,[]) l
 276   in
 277     Format.fprintf ppf "%s\n%!" (String.make (maxt+maxh+3) '_');
 278     List.iter (fun (s,m,f) -> let s = s ^ (String.make (maxh-(String.length s)) ' ') in
 279                  Format.fprintf ppf "%s %s %s\n" s m f) l_print;
 280     Format.fprintf ppf "%s\n%!" (String.make (maxt+maxh+3) '_')
 281
 282
 283 module FormTable = Hashtbl.Make(struct
 284                                   type t = Formula.t*StateSet.t*StateSet.t
 285                                   let equal (f1,s1,t1) (f2,s2,t2) =
 286                                     f1 == f2 && s1 == s2 && t1 == t2
 287                                   let hash (f,s,t) =
 288                                     HASHINT3(Formula.uid f ,StateSet.uid s,StateSet.uid t)
 289                                 end)
 290 (* Too slow
 291 module MemoForm = Memoizer.Make(
 292
 293 module F = Formula
 294 (*
 295 let eval_form_bool =
 296   MemoForm.make_rec(
 297     fun eval (f, ((s1,s2) as sets)) ->
 298       match F.expr f with
 299         | F.True -> true,true,true
 300         | F.False -> false,false,false
 301         | F.Atom((`Left|`LLeft),b,q) ->
 302             if b == (StateSet.mem q s1)
 303             then (true,true,false)
 304             else false,false,false
 305         | F.Atom(_,b,q) ->
 306             if b == (StateSet.mem q s2)
 307             then (true,false,true)
 308             else false,false,false
 309         | F.Or(f1,f2) ->
 310             let b1,rl1,rr1 = eval (f1,sets)
 311             in
 312               if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true)  else
 313                 let b2,rl2,rr2 = eval (f2,sets)  in
 314                 let rl1,rr1 = if b1 then rl1,rr1 else false,false
 315                 and rl2,rr2 = if b2 then rl2,rr2 else false,false
 316                 in (b1 || b2, rl1||rl2,rr1||rr2)
 317
 318         | F.And(f1,f2) ->
 319             let b1,rl1,rr1 = eval (f1,sets) in
 320               if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true) else
 321                 if b1 then
 322                   let b2,rl2,rr2 = eval (f2,sets) in
 323                     if b2 then (true,rl1||rl2,rr1||rr2) else (false,false,false)
 324                 else (false,false,false)
 325   )
 326
 327 *) *)
 328 module F = Formula
 329
 330 let eval_form_bool =
 331   let h_f = FormTable.create BIG_H_SIZE in
 332     fun f s1 s2 ->
 333       let rec loop f =
 334         match F.expr f with
 335           | F.True -> true,true,true
 336           | F.False -> false,false,false
 337           | F.Atom((`Left|`LLeft),b,q) ->
 338               if b == (StateSet.mem q s1)
 339               then (true,true,false)
 340               else false,false,false
 341           | F.Atom(_,b,q) ->
 342               if b == (StateSet.mem q s2)
 343               then (true,false,true)
 344               else false,false,false
 345           | f' ->
 346               try FormTable.find h_f (f,s1,s2)
 347               with Not_found -> let r =
 348                 match f' with
 349                   | F.Or(f1,f2) ->
 350                       let b1,rl1,rr1 = loop f1
 351                       in
 352                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true)  else
 353                           let b2,rl2,rr2 = loop f2  in
 354                           let rl1,rr1 = if b1 then rl1,rr1 else false,false
 355                           and rl2,rr2 = if b2 then rl2,rr2 else false,false
 356                           in (b1 || b2, rl1||rl2,rr1||rr2)
 357
 358                   | F.And(f1,f2) ->
 359                       let b1,rl1,rr1 = loop f1 in
 360                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true) else
 361                           if b1 then
 362                             let b2,rl2,rr2 = loop f2 in
 363                               if b2 then (true,rl1||rl2,rr1||rr2) else (false,false,false)
 364                           else (false,false,false)
 365                   | _ -> assert false
 366               in FormTable.add h_f (f,s1,s2) r;r
 367       in loop f
 368
 369
 370 module FTable = Hashtbl.Make( struct
 371                                 type t = Formlist.t*StateSet.t*StateSet.t
 372                                 let equal (f1,s1,t1) (f2,s2,t2) =
 373                                   f1 == f2 &&  s1 == s2 && t1 == t2;;
 374                                 let hash (f,s,t) =  HASHINT3(Formlist.uid f ,StateSet.uid s,StateSet.uid t);;
 375                               end)
 376
 377 (*
 378 module MemoFormlist = Memoizer.Make(FTable)
 379
 380  Too slow
 381       let eval_formlist = MemoFormlist.make_rec (
 382         fun eval (fl,((s1,s2)as sets)) ->
 383           match Formlist.node fl with
 384             | Formlist.Nil -> StateSet.empty,false,false,false,false
 385             | Formlist.Cons(f,fll) ->
 386                 let q,mark,f,_ = Transition.node f in
 387                 let b,b1,b2 = eval_form_bool f s1 s2 in
 388                 let s,b',b1',b2',amark = eval (fll,sets) in
 389                   if b then (StateSet.add q s, b, b1'||b1,b2'||b2,mark||amark)
 390                   else s,b',b1',b2',amark )
 391 *)
 392
 393
 394 let h_f = FTable.create BIG_H_SIZE
 395
 396 let eval_formlist s1 s2 fl =
 397   let rec loop fl =
 398           try
 399             FTable.find h_f (fl,s1,s2)
 400           with
 401             | Not_found  ->
 402                 match Formlist.node fl with
 403                   | Formlist.Cons(f,fll) ->
 404                       let q,mark,f,_ = Transition.node f in
 405                       let b,b1,b2 = eval_form_bool f s1 s2 in
 406                       let s,b',b1',b2',amark = loop fll in
 407                       let r = if b then (StateSet.add q s, b, b1'||b1,b2'||b2,mark||amark)
 408                       else s,b',b1',b2',amark
 409                       in FTable.add h_f (fl,s1,s2) r;r
 410                   | Formlist.Nil -> StateSet.empty,false,false,false,false
 411   in loop fl
 412
 413 let tags_of_state a q =
 414   Hashtbl.fold
 415     (fun p l acc ->
 416        if p == q then List.fold_left
 417          (fun acc (ts,t) ->
 418             let _,_,_,aux = Transition.node t in
 419               if aux then acc else
 420                 TagSet.cup ts acc) acc l
 421
 422        else acc) a.trans TagSet.empty
 423
 424
 425
 426     let tags a qs =
 427       let ts = Ptset.Int.fold (fun q acc -> TagSet.cup acc (tags_of_state a q)) qs TagSet.empty
 428       in
 429         if TagSet.is_finite ts
 430         then `Positive(TagSet.positive ts)
 431         else `Negative(TagSet.negative ts)
 432
 433     let inter_text a b =
 434       match b with
 435         | `Positive s -> let r = Ptset.Int.inter a s in (r,Ptset.Int.mem Tag.pcdata r, true)
 436         | `Negative s -> let r = Ptset.Int.diff a s in (r, Ptset.Int.mem Tag.pcdata r, false)
 437
 438
 439     module type ResultSet =
 440     sig
 441       type t
 442       type elt = [` Tree] Tree.node
 443       val empty : t
 444       val cons : elt -> t -> t
 445       val concat : t -> t -> t
 446       val iter : ( elt -> unit) -> t -> unit
 447       val fold : ( elt -> 'a -> 'a) -> t -> 'a -> 'a
 448       val map : ( elt -> elt) -> t -> t
 449       val length : t -> int
 450       val merge : bool -> bool -> bool -> bool -> elt -> t -> t -> t
 451     end
 452
 453     module Integer : ResultSet =
 454     struct
 455       type t = int
 456       type elt = [`Tree] Tree.node
 457       let empty = 0
 458       let cons _ x = x+1
 459       let concat x y = x + y
 460       let iter _ _ = failwith "iter not implemented"
 461       let fold _ _ _ = failwith "fold not implemented"
 462       let map _ _ = failwith "map not implemented"
 463       let length x = x
 464       let merge rb rb1 rb2 mark t res1 res2 =
 465         if rb then
 466           let res1 = if rb1 then res1 else 0
 467           and res2 = if rb2 then res2 else 0
 468           in
 469             if mark then 1+res1+res2
 470             else res1+res2
 471         else 0
 472     end
 473
 474     module IdSet : ResultSet =
 475     struct
 476       type elt = [`Tree] Tree.node
 477       type node = Nil
 478                   | Cons of elt * node
 479                   | Concat of node*node
 480
 481       and t = { node : node;
 482                 length :  int }
 483
 484       let empty = { node = Nil; length = 0 }
 485
 486       let cons e t = { node = Cons(e,t.node); length = t.length+1 }
 487       let concat t1 t2 = { node = Concat(t1.node,t2.node); length = t1.length+t2.length }
 488       let append e t = { node = Concat(t.node,Cons(e,Nil)); length = t.length+1 }
 489
 490       let fold f l acc =
 491         let rec loop acc t = match t with
 492           | Nil -> acc
 493           | Cons (e,t) -> loop (f e acc) t
 494           | Concat (t1,t2) -> loop (loop acc t1) t2
 495         in
 496           loop acc l.node
 497
 498       let length l = l.length
 499
 500
 501       let iter f l =
 502         let rec loop = function
 503           | Nil -> ()
 504           | Cons (e,t) -> f e; loop t
 505           | Concat(t1,t2) -> loop t1;loop t2
 506         in loop l.node
 507
 508       let map f l =
 509         let rec loop = function
 510           | Nil -> Nil
 511           | Cons(e,t) -> Cons(f e, loop t)
 512           | Concat(t1,t2) -> Concat(loop t1,loop t2)
 513         in
 514           { l with node = loop l.node }
 515
 516       let merge rb rb1 rb2 mark t res1 res2 =
 517         if rb then
 518           let res1 = if rb1 then res1 else empty
 519           and res2 = if rb2 then res2 else empty
 520           in
 521             if mark then { node = Cons(t,(Concat(res1.node,res2.node)));
 522                            length = res1.length + res2.length + 1;}
 523             else
 524               { node = (Concat(res1.node,res2.node));
 525                 length = res1.length + res2.length ;}
 526         else empty
 527
 528
 529     end
 530
 531     module Run (RS : ResultSet) =
 532     struct
 533
 534       module SList = struct
 535         include Hlist.Make (StateSet)
 536         type data = t node
 537         let make _ = failwith "make"
 538       end
 539
 540
 541
 542 IFDEF DEBUG
 543 THEN
 544       module IntSet = Set.Make(struct type t = int let compare = (-) end)
 545 INCLUDE "html_trace.ml"
 546
 547 END
 548       let mk_fun f s = D_IGNORE_(register_funname f s,f)
 549       let mk_app_fun f arg s = let g = f arg in
 550         D_IGNORE_(register_funname g ((get_funname f) ^ " " ^ s), g)
 551
 552       let string_of_ts tags = (Ptset.Int.fold (fun t a -> a ^ " " ^ (Tag.to_string t) ) tags "{")^ " }"
 553
 554
 555       let choose_jump tagset qtags1 qtagsn a f_nil  f_t1 f_s1 f_tn f_sn f_notext =
 556         let tags1,hastext1,fin1 = inter_text tagset (tags a qtags1) in
 557         let tagsn,hastextn,finn = inter_text tagset (tags a qtagsn) in
 558           (*if (hastext1||hastextn) then (`ANY,f_text)  (* jumping to text nodes doesn't work really well *)
 559           else*)
 560           if (Ptset.Int.is_empty tags1) && (Ptset.Int.is_empty tagsn) then (`NIL,f_nil)
 561           else if (Ptset.Int.is_empty tagsn) then
 562             if (Ptset.Int.is_singleton tags1)
 563             then (* TaggedChild/Sibling *)
 564               let tag = (Ptset.Int.choose tags1) in (`TAG(tag),mk_app_fun f_t1 tag (Tag.to_string tag))
 565             else (* SelectChild/Sibling *)
 566               (`ANY,mk_app_fun f_s1 tags1 (string_of_ts tags1))
 567           else if (Ptset.Int.is_empty tags1) then
 568             if (Ptset.Int.is_singleton tagsn)
 569             then (* TaggedDesc/Following *)
 570               let tag = (Ptset.Int.choose tagsn) in  (`TAG(tag),mk_app_fun f_tn tag (Tag.to_string tag))
 571             else (* SelectDesc/Following *)
 572               (`ANY,mk_app_fun f_sn tagsn (string_of_ts tagsn))
 573           else (`ANY,f_notext)
 574
 575       let choose_jump_down tree a b c d =
 576         choose_jump a b c d
 577           (mk_fun (fun _ -> Tree.nil) "Tree.mk_nil")
 578           (mk_fun (Tree.tagged_child tree) "Tree.tagged_child")
 579           (mk_fun (Tree.select_child tree) "Tree.select_child") (* !! no select_child in Tree.ml *)
 580           (mk_fun (Tree.tagged_desc tree) "Tree.tagged_desc")
 581           (mk_fun (Tree.select_desc tree) "Tree.select_desc") (* !! no select_desc *)
 582           (mk_fun (Tree.first_child tree) "Tree.first_child")
 583
 584       let choose_jump_next tree a b c d =
 585         choose_jump a b c d
 586           (mk_fun (fun _ _ -> Tree.nil) "Tree.mk_nil2")
 587           (mk_fun (Tree.tagged_sibling_ctx tree) "Tree.tagged_sibling_ctx")(* !! no tagged_sibling in Tree.ml *)
 588           (mk_fun (Tree.select_sibling_ctx tree) "Tree.select_sibling_ctx")(* !! no select_sibling in Tree.ml *)
 589           (mk_fun (Tree.tagged_foll_ctx tree) "Tree.tagged_foll_ctx")
 590           (mk_fun (Tree.select_foll_ctx tree) "Tree.select_foll_ctx")(* !! no select_foll *)
 591           (mk_fun (Tree.next_sibling_ctx tree) "Tree.node_sibling_ctx")
 592
 593
 594           module SetTagKey =
 595             struct
 596               type t = Tag.t*SList.t
 597               let equal (t1,s1) (t2,s2) =  t1 == t2 && s1 == s2
 598               let hash (t,s) = HASHINT2(t,SList.uid s)
 599             end
 600
 601           module CachedTransTable = Hashtbl.Make(SetTagKey)
 602           let td_trans = CachedTransTable.create 4093
 603
 604
 605       let empty_size n =
 606         let rec loop acc = function 0 -> acc
 607           | n -> loop (SList.cons StateSet.empty acc) (n-1)
 608         in loop SList.nil n
 609
 610       let merge rb rb1 rb2 mark t res1 res2 =
 611         if rb then
 612           let res1 = if rb1 then res1 else RS.empty
 613           and res2 = if rb2 then res2 else RS.empty
 614           in
 615             if mark then RS.cons t (RS.concat res1 res2)
 616             else RS.concat res1 res2
 617         else RS.empty
 618
 619       let top_down ?(noright=false) a tree t slist ctx slot_size =
 620         let pempty = empty_size slot_size in
 621           (* evaluation starts from the right so we put sl1,res1 at the end *)
 622         let eval_fold2_slist fll t (sl2,res2) (sl1,res1) =
 623           let res = Array.copy res1 in
 624           let rec fold l1 l2 fll i aq =
 625             match SList.node l1,SList.node l2, fll with
 626               | SList.Cons(s1,ll1),
 627                 SList.Cons(s2,ll2),
 628                 fl::fll ->
 629                 let r',rb,rb1,rb2,mark = eval_formlist s1 s2 fl in
 630                 let _ = res.(i) <- RS.merge rb rb1 rb2 mark t res1.(i) res2.(i)
 631                 in
 632                   fold ll1 ll2 fll (i+1) (SList.cons r' aq)
 633
 634               | SList.Nil, SList.Nil,[] -> aq,res
 635               | _ -> assert false
 636           in
 637             fold sl1 sl2 fll 0 SList.nil
 638         in
 639         let null_result() = (pempty,Array.make slot_size RS.empty) in
 640
 641         let rec loop t slist ctx =
 642           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans t slist (Tree.tag tree t) ctx
 643
 644         and loop_tag tag t slist ctx =
 645           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans t slist tag ctx
 646         and loop_no_right t slist ctx =
 647           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans ~noright:true t slist (Tree.tag tree t) ctx
 648         and get_trans ?(noright=false) t slist tag ctx =
 649           let cont =
 650             try
 651               CachedTransTable.find td_trans (tag,slist)
 652             with
 653                 | Not_found ->
 654                     let fl_list,llist,rlist,ca,da,sa,fa =
 655                       SList.fold
 656                         (fun set (fll_acc,lllacc,rllacc,ca,da,sa,fa) -> (* For each set *)
 657                            let fl,ll,rr,ca,da,sa,fa =
 658                              StateSet.fold
 659                                (fun q acc ->
 660                                   List.fold_left
 661                                     (fun ((fl_acc,ll_acc,rl_acc,c_acc,d_acc,s_acc,f_acc) as acc)
 662                                        (ts,t)  ->
 663                                          if (TagSet.mem tag ts)
 664                                          then
 665                                            let _,_,f,_ = Transition.node t in
 666                                            let (child,desc,below),(sibl,foll,after) = Formula.st f in
 667                                              (Formlist.cons t fl_acc,
 668                                               StateSet.union ll_acc below,
 669                                               StateSet.union rl_acc after,
 670                                               StateSet.union child c_acc,
 671                                               StateSet.union desc d_acc,
 672                                               StateSet.union sibl s_acc,
 673                                               StateSet.union foll f_acc)
 674                                          else acc ) acc (
 675                                       try Hashtbl.find a.trans q
 676                                       with
 677                                           Not_found -> Printf.eprintf "Looking for state %i, doesn't exist!!!\n%!"
 678                                             q;[]
 679                                     )
 680
 681                                ) set (Formlist.nil,StateSet.empty,StateSet.empty,ca,da,sa,fa)
 682                            in fl::fll_acc, (SList.cons ll lllacc), (SList.cons rr rllacc),ca,da,sa,fa)
 683                         slist ([],SList.nil,SList.nil,StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty)
 684                     in
 685                       (* Logic to chose the first and next function *)
 686                     let tags_below,tags_after = Tree.tags tree tag in
 687                     let f_kind,first = choose_jump_down tree tags_below ca da a
 688                     and n_kind,next = if noright then (`NIL, fun _ _ -> Tree.nil )
 689                       else choose_jump_next tree tags_after sa fa a in
 690                     let empty_res = null_result() in
 691                     let cont =
 692                       match f_kind,n_kind with
 693                         | `NIL,`NIL ->
 694                             (fun _ _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res empty_res )
 695                         |  _,`NIL -> (
 696                              match f_kind with
 697                                |`TAG(tag) ->
 698                                   (fun t _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res
 699                                      (loop_tag tag (first t) llist t))
 700                                | `ANY ->
 701                                    (fun t _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res
 702                                       (loop (first t) llist t))
 703                                | _ -> assert false)
 704
 705                         | `NIL,_ -> (
 706                             match n_kind with
 707                               |`TAG(tag) ->
 708                                  (fun t ctx -> eval_fold2_slist fl_list t
 709                                     (loop_tag tag (next t ctx) rlist ctx) empty_res)
 710
 711                               | `ANY ->
 712                                   (fun t ctx -> eval_fold2_slist fl_list t
 713                                      (loop (next t ctx) rlist ctx) empty_res)
 714
 715                               | _ -> assert false)
 716
 717                         | `TAG(tag1),`TAG(tag2) ->
 718                             (fun t ctx ->  eval_fold2_slist fl_list t
 719                                (loop (next t ctx) rlist ctx)
 720                                (loop (first t) llist t))
 721
 722                         | `TAG(tag),`ANY ->
 723                             (fun t ctx ->
 724                                eval_fold2_slist fl_list t
 725                                  (loop (next t ctx) rlist ctx)
 726                                  (loop_tag tag (first t) llist t))
 727                         | `ANY,`TAG(tag) ->
 728                             (fun t ctx ->
 729                                eval_fold2_slist fl_list t
 730                                  (loop_tag tag (next t ctx) rlist ctx)
 731                                  (loop (first t) llist t) )
 732                         | `ANY,`ANY ->
 733                             (fun t ctx ->
 734                                eval_fold2_slist fl_list t
 735                                  (loop (next t ctx) rlist ctx)
 736                                  (loop (first t) llist t) )
 737                         | _ -> assert false
 738                     in
 739                     let cont = D_IF_( (fun t ctx ->
 740                                          let a,b = cont t ctx in
 741                                            register_trace t (slist,a,fl_list,first,next,ctx);
 742                                            (a,b)
 743                                       ) ,cont)
 744                     in
 745                       (CachedTransTable.add td_trans (tag,slist) cont;cont)
 746           in cont t ctx
 747           in
 748             (if noright then loop_no_right else loop) t slist ctx
 749
 750
 751         let run_top_down a tree =
 752           let init = SList.cons a.init SList.nil in
 753           let _,res = top_down a tree Tree.root init Tree.root 1
 754           in
 755             D_IGNORE_(
 756               output_trace a tree root "trace.html"
 757                 (RS.fold (fun t a -> IntSet.add (Tree.id t) a) res.(0) IntSet.empty),
 758               res.(0))
 759         ;;
 760
 761         module Configuration =
 762         struct
 763           module Ptss = Set.Make(StateSet)
 764           module IMap = Map.Make(StateSet)
 765           type t = { hash : int;
 766                         sets : Ptss.t;
 767                         results : RS.t IMap.t }
 768           let empty = { hash = 0;
 769                         sets = Ptss.empty;
 770                         results = IMap.empty;
 771                       }
 772           let is_empty c = Ptss.is_empty c.sets
 773           let add c s r =
 774             if Ptss.mem s c.sets then
 775               { c with results = IMap.add s (RS.concat r (IMap.find s c.results)) c.results}
 776             else
 777               { hash = HASHINT2(c.hash,Ptset.Int.uid s);
 778                 sets = Ptss.add s c.sets;
 779                 results = IMap.add s r c.results
 780               }
 781
 782           let pr fmt c = Format.fprintf fmt "{";
 783             Ptss.iter (fun s -> StateSet.print fmt s;
 784                         Format.fprintf fmt "  ") c.sets;
 785             Format.fprintf fmt "}\n%!";
 786             IMap.iter (fun k d ->
 787                          StateSet.print fmt k;
 788                          Format.fprintf fmt "-> %i\n" (RS.length d)) c.results;
 789             Format.fprintf fmt "\n%!"
 790
 791           let merge c1 c2  =
 792             let acc1 = IMap.fold (fun s r acc ->
 793                                     IMap.add s
 794                                       (try
 795                                          RS.concat r (IMap.find s acc)
 796                                        with
 797                                          | Not_found -> r) acc) c1.results IMap.empty
 798             in
 799             let imap =
 800               IMap.fold (fun s r acc ->
 801                            IMap.add s
 802                              (try
 803                                 RS.concat r (IMap.find s acc)
 804                               with
 805                                 | Not_found -> r) acc)  c2.results acc1
 806             in
 807             let h,s =
 808               Ptss.fold
 809                 (fun s (ah,ass) -> (HASHINT2(ah,Ptset.Int.uid s),
 810                                     Ptss.add s ass))
 811                 (Ptss.union c1.sets c2.sets) (0,Ptss.empty)
 812             in
 813               { hash = h;
 814                 sets =s;
 815                 results = imap }
 816
 817         end
 818
 819         let h_fold = Hashtbl.create 511
 820
 821         let fold_f_conf  t slist fl_list conf dir=
 822           let rec loop sl fl acc =
 823             match SList.node sl,fl with
 824               |SList.Nil,[] -> acc
 825               |SList.Cons(s,sll), formlist::fll ->
 826                  let r',rb,rb1,rb2,mark =
 827                    let key = SList.hash sl,Formlist.hash formlist,dir in
 828                      try
 829                        Hashtbl.find h_fold key
 830                      with
 831                          Not_found -> let res =
 832                            if dir then eval_formlist s Ptset.Int.empty formlist
 833                            else eval_formlist  Ptset.Int.empty s formlist
 834                          in (Hashtbl.add h_fold key res;res)
 835                    in
 836                     if rb && ((dir&&rb1)|| ((not dir) && rb2))
 837                     then
 838                       let acc =
 839                         let old_r =
 840                           try Configuration.IMap.find s conf.Configuration.results
 841                           with Not_found -> RS.empty
 842                         in
 843                           Configuration.add acc r' (if mark then RS.cons t old_r else old_r)
 844                       in
 845                         loop sll fll acc
 846                     else loop sll fll acc
 847               | _ -> assert false
 848           in
 849             loop slist fl_list Configuration.empty
 850
 851         let h_trans = Hashtbl.create 4096
 852
 853         let get_up_trans slist ptag a tree =
 854           let key = (HASHINT2(SList.uid slist,ptag)) in
 855             try
 856           Hashtbl.find h_trans key
 857           with
 858           | Not_found ->
 859               let f_list =
 860                 Hashtbl.fold (fun q l acc ->
 861                                 List.fold_left (fun fl_acc (ts,t)  ->
 862                                                   if TagSet.mem ptag ts then Formlist.cons t fl_acc
 863                                                   else fl_acc)
 864
 865                                   acc l)
 866                   a.trans Formlist.nil
 867               in
 868               let res = SList.fold (fun _ acc -> f_list::acc) slist []
 869               in
 870                 (Hashtbl.add h_trans key res;res)
 871
 872
 873         let h_tdconf = Hashtbl.create 511
 874         let rec bottom_up a tree t conf next jump_fun root dotd init accu =
 875           if (not dotd) && (Configuration.is_empty conf ) then
 876
 877             accu,conf,next
 878           else
 879
 880             let below_right = Tree.is_below_right tree t next in
 881
 882             let accu,rightconf,next_of_next =
 883               if below_right then (* jump to the next *)
 884                 bottom_up a tree next conf (jump_fun next) jump_fun (Tree.next_sibling tree t) true init accu
 885               else accu,Configuration.empty,next
 886             in
 887           let sub =
 888             if dotd then
 889               if below_right then prepare_topdown a tree t true
 890               else prepare_topdown a tree t false
 891             else conf
 892           in
 893           let conf,next =
 894             (Configuration.merge rightconf sub, next_of_next)
 895           in
 896             if t == root then  accu,conf,next
 897             else
 898           let parent = Tree.binary_parent tree t in
 899           let ptag = Tree.tag tree parent in
 900           let dir = Tree.is_left tree t in
 901           let slist = Configuration.Ptss.fold (fun e a -> SList.cons e a) conf.Configuration.sets SList.nil in
 902           let fl_list = get_up_trans slist ptag a parent in
 903           let slist = SList.rev (slist) in
 904           let newconf = fold_f_conf parent slist fl_list conf dir in
 905           let accu,newconf = Configuration.IMap.fold (fun s res (ar,nc) ->
 906                                                         if Ptset.Int.intersect s init then
 907                                                           ( RS.concat res ar ,nc)
 908                                                         else (ar,Configuration.add nc s res))
 909             (newconf.Configuration.results) (accu,Configuration.empty)
 910           in
 911
 912             bottom_up a tree parent newconf next jump_fun root false init accu
 913
 914         and prepare_topdown a tree t noright =
 915           let tag = Tree.tag tree t in
 916 (*        pr "Going top down on tree with tag %s = %s "
 917             (if Tree.is_nil t then "###" else (Tag.to_string(Tree.tag t))) (Tree.dump_node t); *)
 918           let r =
 919             try
 920               Hashtbl.find h_tdconf tag
 921             with
 922               | Not_found ->
 923                   let res = Hashtbl.fold (fun q l acc ->
 924                                             if List.exists (fun (ts,_) -> TagSet.mem tag ts) l
 925                                             then Ptset.Int.add q acc
 926                                             else acc) a.trans Ptset.Int.empty
 927                   in Hashtbl.add h_tdconf tag res;res
 928           in
 929 (*        let _ = pr ", among ";
 930             StateSet.print fmt (Ptset.Int.elements r);
 931             pr "\n%!";
 932           in *)
 933           let r = SList.cons r SList.nil in
 934           let set,res = top_down (~noright:noright) a tree t r t 1 in
 935           let set = match SList.node set with
 936             | SList.Cons(x,_) ->x
 937             | _ -> assert false
 938           in
 939 (*          pr "Result of topdown run is %!";
 940             StateSet.print fmt (Ptset.Int.elements set);
 941             pr ", number is %i\n%!" (RS.length res.(0));  *)
 942             Configuration.add Configuration.empty set res.(0)
 943
 944
 945
 946         let run_bottom_up a tree k =
 947           let t = Tree.root in
 948           let trlist = Hashtbl.find a.trans (Ptset.Int.choose a.init)
 949           in
 950           let init = List.fold_left
 951             (fun acc (_,t) ->
 952                let _,_,f,_ = Transition.node t in
 953                let _,_,l = fst ( Formula.st f ) in
 954                  Ptset.Int.union acc l)
 955             Ptset.Int.empty trlist
 956           in
 957           let tree1,jump_fun =
 958             match k with
 959               | `TAG (tag) ->
 960                   (*Tree.tagged_lowest t tag, fun tree -> Tree.tagged_next tree tag*)
 961                   (Tree.tagged_desc tree tag t, let jump = Tree.tagged_foll_ctx tree tag
 962                   in fun n -> jump n t )
 963               | `CONTAINS(_) -> (Tree.first_child tree t,let jump = Tree.next_sibling_ctx tree
 964                                  in fun n -> jump n t)
 965               | _ -> assert false
 966           in
 967           let tree2 = jump_fun tree1 in
 968           let rec loop t next acc =
 969 (*          let _ = pr "\n_________________________\nNew iteration\n" in
 970             let _ = pr "Jumping to %s\n%!" (Tree.dump_node tree) in  *)
 971             let acc,conf,next_of_next = bottom_up a tree t
 972               Configuration.empty next jump_fun (Tree.root) true init acc
 973             in
 974               (*            let _ = pr "End of first iteration, conf is:\n%!";
 975                             Configuration.pr fmt conf
 976                             in *)
 977             let acc = Configuration.IMap.fold
 978               ( fun s res acc -> if Ptset.Int.intersect init s
 979                 then RS.concat res acc else acc) conf.Configuration.results acc
 980             in
 981               if Tree.is_nil next_of_next  (*|| Tree.equal next next_of_next *)then
 982                 acc
 983               else loop next_of_next (jump_fun next_of_next) acc
 984           in
 985           loop tree1 tree2 RS.empty
 986
 987
 988     end
 989
 990     let top_down_count a t = let module RI = Run(Integer) in Integer.length (RI.run_top_down a t)
 991     let top_down a t = let module RI = Run(IdSet) in (RI.run_top_down a t)
 992     let bottom_up_count a t k = let module RI = Run(Integer) in Integer.length (RI.run_bottom_up a t k)
 993
 994