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 = Ptset.Int
  29
  30 module Formula =
  31 struct
  32     type 'hcons expr =
  33       | False | True
  34       | Or of 'hcons * 'hcons
  35       | And of 'hcons * 'hcons
  36       | Atom of ([ `Left | `Right  | `LLeft | `RRight  ]*bool*State.t)
  37     type 'hcons node = {
  38       pos : 'hcons expr;
  39       mutable neg : 'hcons;
  40       st : (StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t)*(StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t);
  41       size: int; (* Todo check if this is needed *)
  42     }
  43
  44     external hash_const_variant : [> ] -> int = "%identity"
  45     module rec HNode : Hcons.S with type data = Node.t = Hcons.Make (Node)
  46     and Node : Hashtbl.HashedType  with type t = HNode.t node =
  47     struct
  48     type t =  HNode.t node
  49     let equal x y = x.size == y.size &&
  50       match x.pos,y.pos with
  51       | False,False
  52       | True,True -> true
  53       | Or(xf1,xf2),Or(yf1,yf2)
  54       | And(xf1,xf2),And(yf1,yf2)  -> (HNode.equal xf1 yf1) && (HNode.equal xf2 yf2)
  55       | Atom(d1,p1,s1), Atom(d2,p2,s2) -> d1 == d2 && (p1==p2) && s1 == s2
  56       | _ -> false
  57     let hash f =
  58       match f.pos with
  59         | False -> 0
  60         | True -> 1
  61         | Or (f1,f2) -> HASHINT3(PRIME2,HNode.uid f1,HNode.uid f2)
  62         | And (f1,f2) -> HASHINT3(PRIME3,HNode.uid f1,HNode.uid f2)
  63         | Atom(d,p,s) -> HASHINT4(PRIME4,hash_const_variant d,vb p,s)
  64     end
  65
  66     type t = HNode.t
  67     let hash = HNode.hash
  68     let uid = HNode.uid
  69     let equal = HNode.equal
  70     let expr f = (HNode.node f).pos
  71     let st f = (HNode.node f ).st
  72     let size f = (HNode.node f).size
  73
  74     let prio f =
  75       match expr f with
  76         | True | False -> 10
  77         | Atom _ -> 8
  78         | And _ -> 6
  79         | Or _ -> 1
  80
  81     let rec print ?(parent=false) ppf f =
  82       if parent then Format.fprintf ppf "(";
  83       let _ = match expr f with
  84         | True -> Format.fprintf ppf "T"
  85         | False -> Format.fprintf ppf "F"
  86         | And(f1,f2) ->
  87             print ~parent:(prio f > prio f1) ppf f1;
  88             Format.fprintf ppf " ∧ ";
  89             print ~parent:(prio f > prio f2) ppf f2;
  90         | Or(f1,f2) ->
  91             (print ppf f1);
  92             Format.fprintf ppf " ∨ ";
  93             (print ppf f2);
  94         | Atom(dir,b,s) -> Format.fprintf ppf "%s%s[%i]"
  95             (if b then "" else "¬")
  96               (match  dir with
  97                  | `Left ->  "↓₁"
  98                  | `Right -> "↓₂"
  99                  | `LLeft ->  "⇓₁"
 100                  | `RRight -> "⇓₂") s
 101       in
 102         if parent then Format.fprintf ppf ")"
 103
 104     let print ppf f =  print ~parent:false ppf f
 105
 106     let is_true f = (expr f) == True
 107     let is_false f = (expr f) == False
 108
 109
 110     let cons pos neg s1 s2 size1 size2 =
 111       let nnode = HNode.make { pos = neg; neg = (Obj.magic 0); st = s2; size = size2 } in
 112       let pnode = HNode.make { pos = pos; neg = nnode ; st = s1; size = size1 }
 113       in
 114         (HNode.node nnode).neg <- pnode; (* works because the neg field isn't taken into
 115                                             account for hashing ! *)
 116         pnode,nnode
 117
 118     let empty_triple = StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty
 119     let empty_hex = empty_triple,empty_triple
 120     let true_,false_ = cons True False empty_hex empty_hex 0 0
 121     let atom_ d p s =
 122       let si = StateSet.singleton s in
 123       let ss = match d with
 124         | `Left -> (si,StateSet.empty,si),empty_triple
 125         | `Right -> empty_triple,(si,StateSet.empty,si)
 126         | `LLeft -> (StateSet.empty,si,si),empty_triple
 127         | `RRight -> empty_triple,(StateSet.empty,si,si)
 128       in fst (cons (Atom(d,p,s)) (Atom(d,not p,s)) ss ss 1 1)
 129
 130     let not_ f = (HNode.node f).neg
 131     let union_hex  ((l1,ll1,lll1),(r1,rr1,rrr1))  ((l2,ll2,lll2),(r2,rr2,rrr2)) =
 132       (StateSet.mem_union l1 l2 ,StateSet.mem_union ll1 ll2,StateSet.mem_union lll1 lll2),
 133       (StateSet.mem_union r1 r2 ,StateSet.mem_union rr1 rr2,StateSet.mem_union rrr1 rrr2)
 134
 135     let merge_states f1 f2 =
 136       let sp =
 137         union_hex (st f1) (st f2)
 138       and sn =
 139         union_hex (st (not_ f1)) (st (not_ f2))
 140       in
 141         sp,sn
 142
 143     let order f1 f2 = if uid f1  < uid f2 then f2,f1 else f1,f2
 144
 145     let or_ f1 f2 =
 146       (* Tautologies: x|x, x|not(x) *)
 147
 148       if equal f1 f2 then f1 else
 149       if equal f1 (not_ f2) then true_ else
 150
 151       (* simplification *)
 152       if is_true f1 || is_true f2 then true_ else
 153       if is_false f1 && is_false f2 then false_ else
 154       if is_false f1 then f2 else
 155       if is_false f2 then f1 else
 156
 157       (* commutativity of | *)
 158
 159       let f1,f2 = order f1 f2 in
 160       let psize = (size f1) + (size f2) in
 161       let nsize = (size (not_ f1)) + (size (not_ f2)) in
 162       let sp,sn = merge_states f1 f2 in
 163       fst (cons (Or(f1,f2)) (And(not_ f1,not_ f2)) sp sn psize nsize)
 164
 165
 166     let and_ f1 f2 =
 167
 168       (* Tautologies: x&x, x&not(x) *)
 169
 170       if equal f1 f2 then f1 else
 171       if equal f1 (not_ f2) then false_ else
 172
 173         (* simplifications *)
 174
 175       if is_true f1 && is_true f2 then true_ else
 176       if is_false f1 || is_false f2 then false_ else
 177       if is_true f1 then f2 else
 178       if is_true f2 then f1 else
 179
 180       (* commutativity of & *)
 181
 182       let f1,f2 = order f1 f2 in
 183       let psize = (size f1) + (size f2) in
 184       let nsize = (size (not_ f1)) + (size (not_ f2)) in
 185       let sp,sn = merge_states f1 f2 in
 186         fst (cons (And(f1,f2)) (Or(not_ f1,not_ f2)) sp sn psize nsize)
 187     module Infix = struct
 188     let ( +| ) f1 f2 = or_ f1 f2
 189     let ( *& ) f1 f2 = and_ f1 f2
 190     let ( *+ ) d s = atom_ d true s
 191     let ( *- ) d s = atom_ d false s
 192     end
 193 end
 194
 195 module Transition = struct
 196
 197   type node = State.t*bool*Formula.t*bool
 198   include Hcons.Make(struct
 199                        type t = node
 200                        let hash (s,m,f,b) = HASHINT4(s,Formula.uid f,vb m,vb b)
 201                        let equal (s,b,f,m) (s',b',f',m') =
 202                          s == s' && b==b' && m==m' && Formula.equal f f'
 203                      end)
 204
 205   let print ppf f = let (st,mark,form,b) = node f in
 206     Format.fprintf ppf "%i %s" st (if mark then "⇒" else "→");
 207     Formula.print ppf form;
 208     Format.fprintf ppf "%s%!" (if b then " (b)" else "")
 209
 210
 211   module Infix = struct
 212   let ( ?< ) x = x
 213   let ( >< ) state (l,mark) = state,(l,mark,false)
 214   let ( ><@ ) state (l,mark) = state,(l,mark,true)
 215   let ( >=> ) (state,(label,mark,bur)) form = (state,label,(make (state,mark,form,bur)))
 216   end
 217
 218 end
 219
 220 module TransTable = Hashtbl
 221
 222 module Formlist = struct
 223   include Hlist.Make(Transition)
 224   type data = t node
 225   let make _ = failwith "make"
 226   let print ppf fl =
 227     iter (fun t -> Transition.print ppf t; Format.pp_print_newline ppf ()) fl
 228 end
 229
 230
 231 type 'a t = {
 232     id : int;
 233     mutable states : Ptset.Int.t;
 234     init : Ptset.Int.t;
 235     starstate : Ptset.Int.t option;
 236     (* Transitions of the Alternating automaton *)
 237     trans : (State.t,(TagSet.t*Transition.t) list) Hashtbl.t;
 238     query_string: string;
 239  }
 240
 241
 242 let dump ppf a =
 243   Format.fprintf ppf "Automaton (%i) :\n" a.id;
 244   Format.fprintf ppf "States : "; StateSet.print ppf a.states;
 245   Format.fprintf ppf "\nInitial states : "; StateSet.print ppf a.init;
 246   Format.fprintf ppf "\nAlternating transitions :\n";
 247   let l = Hashtbl.fold (fun k t acc ->
 248                           (List.map (fun (ts,tr) -> (ts,k),Transition.node tr) t) @ acc) a.trans [] in
 249   let l = List.sort (fun ((tsx,x),_) ((tsy,y),_) ->
 250                        if y-x == 0 then TagSet.compare tsy tsx else y-x) l in
 251   let maxh,maxt,l_print =
 252     List.fold_left (
 253       fun (maxh,maxt,l) ((ts,q),(_,b,f,_)) ->
 254         let s =
 255           if TagSet.is_finite ts
 256           then "{" ^ (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " '" ^ (Tag.to_string t)^"'") ts "") ^" }"
 257           else let cts = TagSet.neg ts in
 258           if TagSet.is_empty cts then "*" else
 259           (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " " ^ (Tag.to_string t)) cts "*\\{"
 260           )^ "}"
 261         in
 262         let s = Printf.sprintf "(%s,%i)" s q in
 263         let s_frm =
 264           Formula.print Format.str_formatter f;
 265           Format.flush_str_formatter()
 266         in
 267           (max (String.length s) maxh, max (String.length s_frm) maxt,
 268            (s,(if b then "⇒" else "→"),s_frm)::l)) (0,0,[]) l
 269   in
 270     Format.fprintf ppf "%s\n%!" (String.make (maxt+maxh+3) '_');
 271     List.iter (fun (s,m,f) -> let s = s ^ (String.make (maxh-(String.length s)) ' ') in
 272                  Format.fprintf ppf "%s %s %s\n" s m f) l_print;
 273     Format.fprintf ppf "%s\n%!" (String.make (maxt+maxh+3) '_')
 274
 275
 276 module FormTable = Hashtbl.Make(struct
 277                                   type t = Formula.t*StateSet.t*StateSet.t
 278                                   let equal (f1,s1,t1) (f2,s2,t2) =
 279                                     f1 == f2 && s1 == s2 && t1 == t2
 280                                   let hash (f,s,t) =
 281                                     HASHINT3(Formula.uid f ,StateSet.uid s,StateSet.uid t)
 282                                 end)
 283 module F = Formula
 284
 285 let eval_form_bool =
 286   let h_f = FormTable.create BIG_H_SIZE in
 287     fun f s1 s2 ->
 288       let rec loop f =
 289         match F.expr f with
 290           | F.True -> true,true,true
 291           | F.False -> false,false,false
 292           | F.Atom((`Left|`LLeft),b,q) ->
 293               if b == (StateSet.mem q s1)
 294               then (true,true,false)
 295               else false,false,false
 296           | F.Atom(_,b,q) ->
 297               if b == (StateSet.mem q s2)
 298               then (true,false,true)
 299               else false,false,false
 300           | f' ->
 301               try FormTable.find h_f (f,s1,s2)
 302               with Not_found -> let r =
 303                 match f' with
 304                   | F.Or(f1,f2) ->
 305                       let b1,rl1,rr1 = loop f1
 306                       in
 307                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true)  else
 308                           let b2,rl2,rr2 = loop f2  in
 309                           let rl1,rr1 = if b1 then rl1,rr1 else false,false
 310                           and rl2,rr2 = if b2 then rl2,rr2 else false,false
 311                           in (b1 || b2, rl1||rl2,rr1||rr2)
 312
 313                   | F.And(f1,f2) ->
 314                       let b1,rl1,rr1 = loop f1 in
 315                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true) else
 316                           if b1 then
 317                             let b2,rl2,rr2 = loop f2 in
 318                               if b2 then (true,rl1||rl2,rr1||rr2) else (false,false,false)
 319                           else (false,false,false)
 320                   | _ -> assert false
 321               in FormTable.add h_f (f,s1,s2) r;r
 322       in loop f
 323
 324
 325 module FTable = Hashtbl.Make( struct
 326                                 type t = Formlist.t*StateSet.t*StateSet.t
 327                                 let equal (f1,s1,t1) (f2,s2,t2) =
 328                                   f1 == f2 &&  s1 == s2 && t1 == t2;;
 329                                 let hash (f,s,t) =  HASHINT3(Formlist.uid f ,StateSet.uid s,StateSet.uid t);;
 330                               end)
 331
 332
 333 let h_f = FTable.create BIG_H_SIZE
 334
 335 let eval_formlist s1 s2 fl =
 336   let rec loop fl =
 337           try
 338             FTable.find h_f (fl,s1,s2)
 339           with
 340             | Not_found  ->
 341                 match Formlist.node fl with
 342                   | Formlist.Cons(f,fll) ->
 343                       let q,mark,f,_ = Transition.node f in
 344                       let b,b1,b2 = eval_form_bool f s1 s2 in
 345                       let (s,(b',b1',b2',amark)) as res = loop fll in
 346                       let r = if b then (StateSet.add q s, (b, b1'||b1,b2'||b2,mark||amark))
 347                       else res
 348                       in FTable.add h_f (fl,s1,s2) r;r
 349                   | Formlist.Nil -> StateSet.empty,(false,false,false,false)
 350   in loop fl
 351
 352 let tags_of_state a q =
 353   Hashtbl.fold
 354     (fun p l acc ->
 355        if p == q then List.fold_left
 356          (fun acc (ts,t) ->
 357             let _,_,_,aux = Transition.node t in
 358               if aux then acc else
 359                 TagSet.cup ts acc) acc l
 360
 361        else acc) a.trans TagSet.empty
 362
 363
 364
 365     let tags a qs =
 366       let ts = Ptset.Int.fold (fun q acc -> TagSet.cup acc (tags_of_state a q)) qs TagSet.empty
 367       in
 368         if TagSet.is_finite ts
 369         then `Positive(TagSet.positive ts)
 370         else `Negative(TagSet.negative ts)
 371
 372     let inter_text a b =
 373       match b with
 374         | `Positive s -> let r = Ptset.Int.inter a s in (r,Ptset.Int.mem Tag.pcdata r, true)
 375         | `Negative s -> let r = Ptset.Int.diff a s in (r, Ptset.Int.mem Tag.pcdata r, false)
 376
 377
 378     module type ResultSet =
 379     sig
 380       type t
 381       type elt = [` Tree] Tree.node
 382       val empty : t
 383       val cons : elt -> t -> t
 384       val concat : t -> t -> t
 385       val iter : ( elt -> unit) -> t -> unit
 386       val fold : ( elt -> 'a -> 'a) -> t -> 'a -> 'a
 387       val map : ( elt -> elt) -> t -> t
 388       val length : t -> int
 389       val merge : (bool*bool*bool*bool) -> elt -> t -> t -> t
 390     end
 391
 392     module Integer : ResultSet =
 393     struct
 394       type t = int
 395       type elt = [`Tree] Tree.node
 396       let empty = 0
 397       let cons _ x = x+1
 398       let concat x y = x + y
 399       let iter _ _ = failwith "iter not implemented"
 400       let fold _ _ _ = failwith "fold not implemented"
 401       let map _ _ = failwith "map not implemented"
 402       let length x = x
 403       let merge (rb,rb1,rb2,mark) t res1 res2 =
 404         if rb then
 405           let res1 = if rb1 then res1 else 0
 406           and res2 = if rb2 then res2 else 0
 407           in
 408             if mark then 1+res1+res2
 409             else res1+res2
 410         else 0
 411     end
 412
 413     module IdSet : ResultSet =
 414     struct
 415       type elt = [`Tree] Tree.node
 416       type node = Nil
 417                   | Cons of elt * node
 418                   | Concat of node*node
 419
 420       and t = { node : node;
 421                 length :  int }
 422
 423       let empty = { node = Nil; length = 0 }
 424
 425       let cons e t = { node = Cons(e,t.node); length = t.length+1 }
 426       let concat t1 t2 = { node = Concat(t1.node,t2.node); length = t1.length+t2.length }
 427       let append e t = { node = Concat(t.node,Cons(e,Nil)); length = t.length+1 }
 428
 429       let fold f l acc =
 430         let rec loop acc t = match t with
 431           | Nil -> acc
 432           | Cons (e,t) -> loop (f e acc) t
 433           | Concat (t1,t2) -> loop (loop acc t1) t2
 434         in
 435           loop acc l.node
 436
 437       let length l = l.length
 438
 439
 440       let iter f l =
 441         let rec loop = function
 442           | Nil -> ()
 443           | Cons (e,t) -> f e; loop t
 444           | Concat(t1,t2) -> loop t1;loop t2
 445         in loop l.node
 446
 447       let map f l =
 448         let rec loop = function
 449           | Nil -> Nil
 450           | Cons(e,t) -> Cons(f e, loop t)
 451           | Concat(t1,t2) -> Concat(loop t1,loop t2)
 452         in
 453           { l with node = loop l.node }
 454
 455       let merge (rb,rb1,rb2,mark) t res1 res2 =
 456         if rb then
 457           let res1 = if rb1 then res1 else empty
 458           and res2 = if rb2 then res2 else empty
 459           in
 460             if mark then { node = Cons(t,(Concat(res1.node,res2.node)));
 461                            length = res1.length + res2.length + 1;}
 462             else
 463               { node = (Concat(res1.node,res2.node));
 464                 length = res1.length + res2.length ;}
 465         else empty
 466
 467
 468     end
 469
 470     module Run (RS : ResultSet) =
 471     struct
 472
 473       module SList = struct
 474         include Hlist.Make (StateSet)
 475         type data = t node
 476         let make _ = failwith "make"
 477       end
 478
 479
 480
 481 IFDEF DEBUG
 482 THEN
 483       module IntSet = Set.Make(struct type t = int let compare = (-) end)
 484 INCLUDE "html_trace.ml"
 485
 486 END
 487       let mk_fun f s = D_IGNORE_(register_funname f s,f)
 488       let mk_app_fun f arg s = let g = f arg in
 489         D_IGNORE_(register_funname g ((get_funname f) ^ " " ^ s), g)
 490
 491       let string_of_ts tags = (Ptset.Int.fold (fun t a -> a ^ " " ^ (Tag.to_string t) ) tags "{")^ " }"
 492
 493
 494
 495       module Algebra =
 496         struct
 497           type jump = [ `LONG | `CLOSE | `NIL ]
 498           type t = jump*Ptset.Int.t
 499
 500           let merge_jump (j1,l1) (j2,l2) =
 501             match j1,j2 with
 502               | _ when j1 = j2 -> (j1,Ptset.Int.union l1 l2)
 503               | _,`NIL -> j1,l1
 504               | `NIL,_ -> j2,l2
 505               | _,_ -> (`CLOSE, Ptset.Int.union l1 l2)
 506
 507           let merge_jump_list = function
 508             | [] -> `NIL,Ptset.Int.empty
 509             | p::r -> List.fold_left (merge_jump) p r
 510
 511           let labels a s =
 512             Hashtbl.fold
 513             (
 514               fun q l acc ->
 515                 if (q == s)
 516                 then
 517
 518                   (List.fold_left
 519                       (fun acc (ts,f) ->
 520                         let _,_,_,bur = Transition.node f in
 521                         if bur then acc else TagSet.cup acc ts)
 522                     acc l)
 523                 else acc ) a.trans TagSet.empty
 524           exception Found
 525
 526           let is_rec a s access =
 527             List.exists
 528               (fun (_,t) -> let _,_,f,_ = Transition.node t in
 529               StateSet.mem s (access f)) (Hashtbl.find a.trans s)
 530
 531
 532           let decide a c_label l_label dir_states access =
 533
 534             let l = StateSet.fold
 535               (fun s l ->
 536                  let s_rec= is_rec a s access in
 537                  let tlabels,jmp =
 538                    if s_rec then l_label,`LONG
 539                    else c_label,`CLOSE in
 540                  let slabels = TagSet.positive ((TagSet.cap (labels a s) tlabels))
 541                  in
 542                    (if Ptset.Int.is_empty slabels
 543                     then `NIL,Ptset.Int.empty
 544                     else  jmp,slabels)::l) dir_states []
 545             in merge_jump_list l
 546
 547
 548
 549
 550
 551         end
 552
 553
 554
 555       let choose_jump tagset qtags1 qtagsn a f_nil  f_t1 f_s1 f_tn f_sn f_notext f_maytext =
 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 if (hastext1||hastextn) then (`ANY,f_maytext)
 574           else (`ANY,f_notext)
 575
 576       let choose_jump_down tree a b c d =
 577         choose_jump a b c d
 578           (mk_fun (fun _ -> Tree.nil) "Tree.mk_nil")
 579           (mk_fun (Tree.tagged_child tree) "Tree.tagged_child")
 580           (mk_fun (Tree.select_child tree) "Tree.select_child")
 581           (mk_fun (Tree.tagged_desc tree) "Tree.tagged_desc")
 582           (mk_fun (Tree.select_desc tree) "Tree.select_desc")
 583           (mk_fun (Tree.first_element tree) "Tree.first_element")
 584           (mk_fun (Tree.first_child tree) "Tree.first_child")
 585
 586       let choose_jump_next tree a b c d =
 587         choose_jump a b c d
 588           (mk_fun (fun _ _ -> Tree.nil) "Tree.mk_nil2")
 589           (mk_fun (Tree.tagged_sibling_ctx tree) "Tree.tagged_sibling_ctx")
 590           (mk_fun (Tree.select_sibling_ctx tree) "Tree.select_sibling_ctx")
 591           (mk_fun (Tree.tagged_foll_ctx tree) "Tree.tagged_foll_ctx")
 592           (mk_fun (Tree.select_foll_ctx tree) "Tree.select_foll_ctx")
 593           (mk_fun (Tree.next_element_ctx tree) "Tree.node_element_ctx")
 594           (mk_fun (Tree.next_sibling_ctx tree) "Tree.node_sibling_ctx")
 595
 596
 597           module SetTagKey =
 598             struct
 599               type t = Tag.t*SList.t
 600               let equal (t1,s1) (t2,s2) =  t1 == t2 && s1 == s2
 601               let hash (t,s) = HASHINT2(t,SList.uid s)
 602             end
 603
 604           module CachedTransTable = Hashtbl.Make(SetTagKey)
 605           let td_trans = CachedTransTable.create 4093
 606
 607
 608       let empty_size n =
 609         let rec loop acc = function 0 -> acc
 610           | n -> loop (SList.cons StateSet.empty acc) (n-1)
 611         in loop SList.nil n
 612
 613       let merge rb rb1 rb2 mark t res1 res2 =
 614         if rb then
 615           let res1 = if rb1 then res1 else RS.empty
 616           and res2 = if rb2 then res2 else RS.empty
 617           in
 618             if mark then RS.cons t (RS.concat res1 res2)
 619             else RS.concat res1 res2
 620         else RS.empty
 621
 622
 623       let top_down ?(noright=false) a tree t slist ctx slot_size =
 624         let pempty = empty_size slot_size in
 625           (* evaluation starts from the right so we put sl1,res1 at the end *)
 626         let eval_fold2_slist fll t (sl2,res2) (sl1,res1) =
 627           let res = Array.copy res1 in
 628           let rec fold l1 l2 fll i aq =
 629             match SList.node l1,SList.node l2, fll with
 630               | SList.Cons(s1,ll1),
 631                 SList.Cons(s2,ll2),
 632                 fl::fll ->
 633                 let r',flags = eval_formlist s1 s2 fl in
 634                 let _ = res.(i) <- RS.merge flags t res1.(i) res2.(i)
 635                 in
 636                   fold ll1 ll2 fll (i+1) (SList.cons r' aq)
 637
 638               | SList.Nil, SList.Nil,[] -> aq,res
 639               | _ -> assert false
 640           in
 641             fold sl1 sl2 fll 0 SList.nil
 642         in
 643         let null_result() = (pempty,Array.make slot_size RS.empty) in
 644
 645         let rec loop t slist ctx =
 646           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans t slist (Tree.tag tree t) ctx
 647
 648         and loop_tag tag t slist ctx =
 649           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans t slist tag ctx
 650         and loop_no_right t slist ctx =
 651           if t == Tree.nil then null_result() else get_trans ~noright:true t slist (Tree.tag tree t) ctx
 652         and get_trans ?(noright=false) t slist tag ctx =
 653           let cont =
 654             try
 655               CachedTransTable.find td_trans (tag,slist)
 656             with
 657               | Not_found ->
 658                   let fl_list,llist,rlist,ca,da,sa,fa =
 659                     SList.fold
 660                       (fun set (fll_acc,lllacc,rllacc,ca,da,sa,fa) -> (* For each set *)
 661                          let fl,ll,rr,ca,da,sa,fa =
 662                            StateSet.fold
 663                              (fun q acc ->
 664                                 List.fold_left
 665                                   (fun ((fl_acc,ll_acc,rl_acc,c_acc,d_acc,s_acc,f_acc) as acc)
 666                                      (ts,t)  ->
 667                                        if (TagSet.mem tag ts)
 668                                        then
 669                                          let _,_,f,_ = Transition.node t in
 670                                          let (child,desc,below),(sibl,foll,after) = Formula.st f in
 671                                            (Formlist.cons t fl_acc,
 672                                             StateSet.union ll_acc below,
 673                                             StateSet.union rl_acc after,
 674                                             StateSet.union child c_acc,
 675                                             StateSet.union desc d_acc,
 676                                             StateSet.union sibl s_acc,
 677                                             StateSet.union foll f_acc)
 678                                        else acc ) acc (
 679                                     try Hashtbl.find a.trans q
 680                                     with
 681                                         Not_found -> Printf.eprintf "Looking for state %i, doesn't exist!!!\n%!"
 682                                           q;[]
 683                                   )
 684
 685                              ) set (Formlist.nil,StateSet.empty,StateSet.empty,ca,da,sa,fa)
 686                          in fl::fll_acc, (SList.cons ll lllacc), (SList.cons rr rllacc),ca,da,sa,fa)
 687                       slist ([],SList.nil,SList.nil,StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty,StateSet.empty)
 688                   in
 689                     (* Logic to chose the first and next function *)
 690                   let _,tags_below,_,tags_after = Tree.tags tree tag in
 691                   let f_kind,first = choose_jump_down tree tags_below ca da a
 692                   and n_kind,next = if noright then (`NIL, fun _ _ -> Tree.nil )
 693                   else choose_jump_next tree tags_after sa fa a in
 694                   let empty_res = null_result() in
 695                   let cont =
 696                     match f_kind,n_kind with
 697                       | `NIL,`NIL ->
 698                           (fun _ _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res empty_res )
 699                       |  _,`NIL -> (
 700                            match f_kind with
 701                              |`TAG(tag) ->
 702                                 (fun t _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res
 703                                    (loop_tag tag (first t) llist t))
 704                              | `ANY ->
 705                                  (fun t _ -> eval_fold2_slist fl_list t empty_res
 706                                     (loop (first t) llist t))
 707                              | _ -> assert false)
 708
 709                         | `NIL,_ -> (
 710                             match n_kind with
 711                               |`TAG(tag) ->
 712                                  (fun t ctx -> eval_fold2_slist fl_list t
 713                                     (loop_tag tag (next t ctx) rlist ctx) empty_res)
 714
 715                               | `ANY ->
 716                                   (fun t ctx -> eval_fold2_slist fl_list t
 717                                      (loop (next t ctx) rlist ctx) empty_res)
 718
 719                               | _ -> assert false)
 720
 721                         | `TAG(tag1),`TAG(tag2) ->
 722                             (fun t ctx ->  eval_fold2_slist fl_list t
 723                                (loop (next t ctx) rlist ctx)
 724                                (loop (first t) llist t))
 725
 726                         | `TAG(tag),`ANY ->
 727                             (fun t ctx ->
 728                                eval_fold2_slist fl_list t
 729                                  (loop (next t ctx) rlist ctx)
 730                                  (loop_tag tag (first t) llist t))
 731                         | `ANY,`TAG(tag) ->
 732                             (fun t ctx ->
 733                                eval_fold2_slist fl_list t
 734                                  (loop_tag tag (next t ctx) rlist ctx)
 735                                  (loop (first t) llist t) )
 736                         | `ANY,`ANY ->
 737                             (fun t ctx ->
 738                                eval_fold2_slist fl_list t
 739                                  (loop (next t ctx) rlist ctx)
 740                                  (loop (first t) llist t) )
 741                         | _ -> assert false
 742                   in
 743                   let cont = D_IF_( (fun t ctx ->
 744                                        let a,b = cont t ctx in
 745                                          register_trace t (slist,a,fl_list,first,next,ctx);
 746                                          (a,b)
 747                                     ) ,cont)
 748                   in
 749                     (CachedTransTable.add td_trans (tag,slist) cont;cont)
 750           in cont t ctx
 751
 752           in
 753             (if noright then loop_no_right else loop) t slist ctx
 754
 755
 756         let run_top_down a tree =
 757           let init = SList.cons a.init SList.nil in
 758           let _,res = top_down a tree Tree.root init Tree.root 1
 759           in
 760             D_IGNORE_(
 761               output_trace a tree root "trace.html"
 762                 (RS.fold (fun t a -> IntSet.add (Tree.id t) a) res.(0) IntSet.empty),
 763               res.(0))
 764         ;;
 765
 766         module Configuration =
 767         struct
 768           module Ptss = Set.Make(StateSet)
 769           module IMap = Map.Make(StateSet)
 770           type t = { hash : int;
 771                         sets : Ptss.t;
 772                         results : RS.t IMap.t }
 773           let empty = { hash = 0;
 774                         sets = Ptss.empty;
 775                         results = IMap.empty;
 776                       }
 777           let is_empty c = Ptss.is_empty c.sets
 778           let add c s r =
 779             if Ptss.mem s c.sets then
 780               { c with results = IMap.add s (RS.concat r (IMap.find s c.results)) c.results}
 781             else
 782               { hash = HASHINT2(c.hash,Ptset.Int.uid s);
 783                 sets = Ptss.add s c.sets;
 784                 results = IMap.add s r c.results
 785               }
 786
 787           let pr fmt c = Format.fprintf fmt "{";
 788             Ptss.iter (fun s -> StateSet.print fmt s;
 789                         Format.fprintf fmt "  ") c.sets;
 790             Format.fprintf fmt "}\n%!";
 791             IMap.iter (fun k d ->
 792                          StateSet.print fmt k;
 793                          Format.fprintf fmt "-> %i\n" (RS.length d)) c.results;
 794             Format.fprintf fmt "\n%!"
 795
 796           let merge c1 c2  =
 797             let acc1 =
 798               IMap.fold
 799                 ( fun s r acc ->
 800                     IMap.add s
 801                       (try
 802                          RS.concat r (IMap.find s acc)
 803                        with
 804                          | Not_found -> r) acc) c1.results IMap.empty
 805             in
 806             let imap =
 807                 IMap.fold (fun s r acc ->
 808                              IMap.add s
 809                                (try
 810                                   RS.concat r (IMap.find s acc)
 811                                 with
 812                                   | Not_found -> r) acc)  c2.results acc1
 813             in
 814             let h,s =
 815               Ptss.fold
 816                 (fun s (ah,ass) -> (HASHINT2(ah,Ptset.Int.uid s),
 817                                     Ptss.add s ass))
 818                 (Ptss.union c1.sets c2.sets) (0,Ptss.empty)
 819             in
 820               { hash = h;
 821                 sets =s;
 822                 results = imap }
 823
 824         end
 825
 826         let h_fold = Hashtbl.create 511
 827
 828         let fold_f_conf  t slist fl_list conf dir=
 829           let rec loop sl fl acc =
 830             match SList.node sl,fl with
 831               |SList.Nil,[] -> acc
 832               |SList.Cons(s,sll), formlist::fll ->
 833                  let r',(rb,rb1,rb2,mark) =
 834                    let key = SList.hash sl,Formlist.hash formlist,dir in
 835                    try
 836                      Hashtbl.find h_fold key
 837                    with
 838                       Not_found -> let res =
 839                         if dir then eval_formlist s Ptset.Int.empty formlist
 840                         else eval_formlist  Ptset.Int.empty s formlist
 841                       in (Hashtbl.add h_fold key res;res)
 842                  in
 843                  if rb && ((dir&&rb1)|| ((not dir) && rb2))
 844                  then
 845                  let acc =
 846                    let old_r =
 847                      try Configuration.IMap.find s conf.Configuration.results
 848                      with Not_found -> RS.empty
 849                    in
 850                    Configuration.add acc r' (if mark then RS.cons t old_r else old_r)
 851                  in
 852                  loop sll fll acc
 853                  else loop sll fll acc
 854               | _ -> assert false
 855           in
 856             loop slist fl_list Configuration.empty
 857
 858         let h_trans = Hashtbl.create 4096
 859
 860         let get_up_trans slist ptag a tree =
 861           let key = (HASHINT2(SList.uid slist,ptag)) in
 862             try
 863           Hashtbl.find h_trans key
 864           with
 865           | Not_found ->
 866               let f_list =
 867                 Hashtbl.fold (fun q l acc ->
 868                                 List.fold_left (fun fl_acc (ts,t)  ->
 869                                                   if TagSet.mem ptag ts then Formlist.cons t fl_acc
 870                                                   else fl_acc)
 871
 872                                   acc l)
 873                   a.trans Formlist.nil
 874               in
 875               let res = SList.fold (fun _ acc -> f_list::acc) slist []
 876               in
 877                 (Hashtbl.add h_trans key res;res)
 878
 879
 880         let h_tdconf = Hashtbl.create 511
 881         let rec bottom_up a tree t conf next jump_fun root dotd init accu =
 882           if (not dotd) && (Configuration.is_empty conf ) then
 883
 884             accu,conf,next
 885           else
 886
 887           let below_right = Tree.is_below_right tree t next in
 888
 889           let accu,rightconf,next_of_next =
 890             if below_right then (* jump to the next *)
 891             bottom_up a tree next conf (jump_fun next) jump_fun (Tree.next_sibling tree t) true init accu
 892             else accu,Configuration.empty,next
 893           in
 894           let sub =
 895             if dotd then
 896             if below_right then prepare_topdown a tree t true
 897             else prepare_topdown a tree t false
 898             else conf
 899           in
 900           let conf,next =
 901             (Configuration.merge rightconf sub, next_of_next)
 902           in
 903           if t == root then  accu,conf,next else
 904           let parent = Tree.binary_parent tree t in
 905           let ptag = Tree.tag tree parent in
 906           let dir = Tree.is_left tree t in
 907           let slist = Configuration.Ptss.fold (fun e a -> SList.cons e a) conf.Configuration.sets SList.nil in
 908           let fl_list = get_up_trans slist ptag a parent in
 909           let slist = SList.rev (slist) in
 910           let newconf = fold_f_conf parent slist fl_list conf dir in
 911           let accu,newconf = Configuration.IMap.fold (fun s res (ar,nc) ->
 912                                                         if Ptset.Int.intersect s init then
 913                                                           ( RS.concat res ar ,nc)
 914                                                         else (ar,Configuration.add nc s res))
 915             (newconf.Configuration.results) (accu,Configuration.empty)
 916           in
 917
 918             bottom_up a tree parent newconf next jump_fun root false init accu
 919
 920         and prepare_topdown a tree t noright =
 921           let tag = Tree.tag tree t in
 922 (*        pr "Going top down on tree with tag %s = %s "
 923             (if Tree.is_nil t then "###" else (Tag.to_string(Tree.tag t))) (Tree.dump_node t); *)
 924           let r =
 925             try
 926               Hashtbl.find h_tdconf tag
 927             with
 928               | Not_found ->
 929                   let res = Hashtbl.fold (fun q l acc ->
 930                                             if List.exists (fun (ts,_) -> TagSet.mem tag ts) l
 931                                             then Ptset.Int.add q acc
 932                                             else acc) a.trans Ptset.Int.empty
 933                   in Hashtbl.add h_tdconf tag res;res
 934           in
 935 (*        let _ = pr ", among ";
 936             StateSet.print fmt (Ptset.Int.elements r);
 937             pr "\n%!";
 938           in *)
 939           let r = SList.cons r SList.nil in
 940           let set,res = top_down (~noright:noright) a tree t r t 1 in
 941           let set = match SList.node set with
 942             | SList.Cons(x,_) ->x
 943             | _ -> assert false
 944           in
 945 (*          pr "Result of topdown run is %!";
 946             StateSet.print fmt (Ptset.Int.elements set);
 947             pr ", number is %i\n%!" (RS.length res.(0));  *)
 948             Configuration.add Configuration.empty set res.(0)
 949
 950
 951
 952         let run_bottom_up a tree k =
 953           let t = Tree.root in
 954           let trlist = Hashtbl.find a.trans (Ptset.Int.choose a.init)
 955           in
 956           let init = List.fold_left
 957             (fun acc (_,t) ->
 958                let _,_,f,_ = Transition.node t in
 959                let _,_,l = fst ( Formula.st f ) in
 960                  Ptset.Int.union acc l)
 961             Ptset.Int.empty trlist
 962           in
 963           let tree1,jump_fun =
 964             match k with
 965               | `TAG (tag) ->
 966                   (*Tree.tagged_lowest t tag, fun tree -> Tree.tagged_next tree tag*)
 967                   (Tree.tagged_desc tree tag t, let jump = Tree.tagged_foll_ctx tree tag
 968                   in fun n -> jump n t )
 969               | `CONTAINS(_) -> (Tree.first_child tree t,let jump = Tree.next_sibling_ctx tree
 970                                  in fun n -> jump n t)
 971               | _ -> assert false
 972           in
 973           let tree2 = jump_fun tree1 in
 974           let rec loop t next acc =
 975 (*          let _ = pr "\n_________________________\nNew iteration\n" in
 976             let _ = pr "Jumping to %s\n%!" (Tree.dump_node tree) in  *)
 977             let acc,conf,next_of_next = bottom_up a tree t
 978               Configuration.empty next jump_fun (Tree.root) true init acc
 979             in
 980               (*            let _ = pr "End of first iteration, conf is:\n%!";
 981                             Configuration.pr fmt conf
 982                             in *)
 983             let acc = Configuration.IMap.fold
 984               ( fun s res acc -> if Ptset.Int.intersect init s
 985                 then RS.concat res acc else acc) conf.Configuration.results acc
 986             in
 987               if Tree.is_nil next_of_next  (*|| Tree.equal next next_of_next *)then
 988                 acc
 989               else loop next_of_next (jump_fun next_of_next) acc
 990           in
 991           loop tree1 tree2 RS.empty
 992
 993
 994     end
 995
 996     let top_down_count a t = let module RI = Run(Integer) in Integer.length (RI.run_top_down a t)
 997     let top_down a t = let module RI = Run(IdSet) in (RI.run_top_down a t)
 998     let bottom_up_count a t k = let module RI = Run(Integer) in Integer.length (RI.run_bottom_up a t k)
 999
1000