.
[SXSI/xpathcomp.git] / ata.ml
diff --git a/ata.ml b/ata.ml
index c12be8a..425fad6 100644 (file)
--- a/ata.ml
+++ b/ata.ml
@@ -1,8 +1,64 @@
 (* Todo refactor and remove this alias *)
 INCLUDE "debug.ml"
-module Tree = Tree.Binary
+let gen_id =
+  let id = ref (-1) in
+    fun () -> incr id;!id
+
+  module TS = 
+  struct
+    type t = Nil 
+            | Sing of Tree.t 
+            | Cons of Tree.t*t 
+            | ConsCat of Tree.t * t * t 
+            | Concat of t*t
+    let empty = Nil
+      
+    let cons e t = Cons(e,t)
+    let concat t1 t2 = Concat(t1,t2)
+    let append e t = Concat(t,Sing(e))
+
+     
+
+      
+    let fold f l acc = 
+      let rec loop acc = function
+       | Nil -> acc
+       | Sing e -> f e acc
+       | Cons (e,t) -> loop (f e acc) t
+       | ConsCat (e,t1,t2) -> loop (loop (f e acc) t1) t2
+       | Concat (t1,t2) -> loop (loop acc t1) t2
+      in
+       loop acc l
+
+    let length l = fold (fun _ x -> x+1) l 0
+      
+
+    let iter f l =
+      let rec loop = function
+       | Nil -> ()
+       | Sing e -> f e
+       | Cons (e,t) -> f e; loop t
+       | ConsCat(e,t1,t2) -> 
+           f e; loop t1; loop t2
+       | Concat(t1,t2) -> loop t1;loop t2
+      in loop l
+
+  end
+
+
+
+let h_union = Hashtbl.create 4097
+
+let pt_cup s1 s2 = 
+  let h = (Ptset.hash s1)*(Ptset.hash s2) - ((Ptset.hash s2)+(Ptset.hash s1)) in
+    try
+      Hashtbl.find h_union h
+    with
+       | Not_found -> let s = Ptset.union s1 s2
+         in
+           Hashtbl.add h_union h s;s
+
 
-let gen_id() = Oo.id (object end)
 module State = struct
 
   type t = int
@@ -13,47 +69,58 @@ let mk_state = State.mk
 
 type state = State.t
 
-type predicate = Ptset.t*Ptset.t -> Tree.t -> [ `True | `False | `Maybe ] 
 
+       
 type formula_expr = 
   | False | True
-    | Or of formula * formula 
-    | And of formula * formula 
-    | Atom of ([ `Left | `Right ]*bool*state*predicate option)
+  | Or of formula * formula 
+  | And of formula * formula 
+  | Atom of ([ `Left | `Right  | `LLeft | `RRight  ]*bool*state)
 and formula = { fid: int;
-                 pos : formula_expr;
-                 neg : formula;
-                 st : Ptset.t*Ptset.t;
+               fkey : int;
+               pos : formula_expr;
+               neg : formula;
+               st : (Ptset.t*Ptset.t*Ptset.t)*(Ptset.t*Ptset.t*Ptset.t);
+               size: int;
              }
     
+external hash_const_variant : [> ] -> int = "%identity" 
+external vb : bool -> int = "%identity"
+
+let hash_node_form t = match t with 
+  | False -> 0
+  | True -> 1
+  | And(f1,f2) -> (2+17*f1.fkey + 37*f2.fkey) (*land max_int *)
+  | Or(f1,f2) -> (3+101*f1.fkey + 253*f2.fkey) (*land max_int *)
+  | Atom(v,b,s) -> ((hash_const_variant v) + (3846*(vb b) +257) + (s lsl 13 - s)) (*land max_int *)
+       
 
 module FormNode = 
 struct
   type t = formula
-  let hash = function
-    | False -> 0
-    | True -> 1
-    | And(f1,f2) -> 2+17*f1.fid + 37*f2.fid
-    | Or(f1,f2) -> 3+101*f1.fid + 253*f2.fid
-    | Atom(d,b,s,_) -> 5+(if d=`Left then 11 else 19)*(if b then 23 else 31)*s
-
-  let hash t = (hash t.pos) land max_int
-
+      
+  let hash t = t.fkey
   let equal f1 f2 = 
+    if f1.fid == f2.fid || f1.fkey == f2.fkey || f1.pos == f2.pos then true
+    else
     match f1.pos,f2.pos with
       | False,False | True,True -> true
-      | Atom(d1,b1,s1,_), Atom(d2,b2,s2,_) when (d1 = d2) && (b1=b2) &&(s1=s2) -> true
+      | Atom(d1,b1,s1), Atom(d2,b2,s2) when (b1==b2) &&  (s1==s2) && (d1 = d2) -> true
       | Or(g1,g2),Or(h1,h2) 
       | And(g1,g2),And(h1,h2)  -> g1.fid == h1.fid && g2.fid == h2.fid
       | _ -> false
+
 end
 module WH = Weak.Make(FormNode)
 
 let f_pool = WH.create 107
 
+let empty_triple = Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty
+let empty_hex = empty_triple,empty_triple
+
 let true_,false_ = 
-  let rec t = { fid = 1; pos = True; neg = f ; st = Ptset.empty,Ptset.empty}
-  and f = { fid = 0; pos = False; neg = t; st = Ptset.empty,Ptset.empty }
+  let rec t = { fid = 1; pos = True; fkey=1; neg = f ; st = empty_hex; size =1; }
+  and f = { fid = 0; pos = False; fkey=0; neg = t; st = empty_hex; size = 1; }
   in 
     WH.add f_pool f;
     WH.add f_pool t;
@@ -63,80 +130,122 @@ let is_true f = f.fid == 1
 let is_false f = f.fid == 0
 
 
-let cons pos neg s1 s2 = 
+let cons pos neg s1 s2 size1 size2 
   let rec pnode = 
     { fid = gen_id ();
+      fkey = hash_node_form pos;
       pos = pos;
       neg = nnode;
-      st = s1; }
+      st = s1; 
+      size = size1;}
   and nnode = { 
     fid = gen_id ();
     pos = neg;
+    fkey = hash_node_form neg;
     neg = pnode;
     st = s2;
+    size = size2;
   }
   in
     (WH.merge f_pool pnode),(WH.merge f_pool nnode)
 
-let atom_ ?(pred=None) d p s = 
+let atom_  d p s = 
   let si = Ptset.singleton s in
   let ss = match d with
-    | `Left -> si,Ptset.empty
-    | `Right -> Ptset.empty,si
-  in fst (cons (Atom(d,p,s,pred)) (Atom(d,not p,s,pred)) ss ss )
+    | `Left -> (si,Ptset.empty,si),empty_triple
+    | `Right -> empty_triple,(si,Ptset.empty,si)
+    | `LLeft -> (Ptset.empty,si,si),empty_triple
+    | `RRight -> empty_triple,(Ptset.empty,si,si)
+  in fst (cons (Atom(d,p,s)) (Atom(d,not p,s)) ss ss 1 1)
+       
+let union_hex  ((l1,ll1,lll1),(r1,rr1,rrr1))  ((l2,ll2,lll2),(r2,rr2,rrr2)) =
+  (pt_cup l1 l2 ,pt_cup ll1 ll2,pt_cup lll1 lll2),
+  (pt_cup r1 r2 ,pt_cup rr1 rr2,pt_cup rrr1 rrr2)
 
 let merge_states f1 f2 =
   let sp = 
-    Ptset.union (fst f1.st) (fst f2.st),
-    Ptset.union (snd f1.st) (snd f2.st)
+    union_hex f1.st f2.st
   and sn = 
-    Ptset.union (fst f1.neg.st) (fst f2.neg.st),
-    Ptset.union (snd f1.neg.st) (snd f2.neg.st)
+    union_hex f1.neg.st f2.neg.st
   in
     sp,sn
+      
+let full_or_ f1 f2 = 
+  let f1,f2 = if f1.fid < f2.fid then f2,f1 else f1,f2 in
+  let sp,sn = merge_states f1 f2 in
+  let psize = f1.size + f2.size in
+  let nsize = f1.neg.size + f2.neg.size in
+    fst (cons (Or(f1,f2)) (And(f1.neg,f2.neg)) sp sn psize nsize )
 
 let or_ f1 f2 = 
+  let f1,f2 = if f1.fid < f2.fid then f2,f1 else f1,f2 in
   if is_true f1 || is_true f2 then true_
   else if is_false f1 && is_false f2 then false_
   else if is_false f1 then f2
   else if is_false f2 then f1
   else 
+    let psize = f1.size + f2.size in
+    let nsize = f1.neg.size + f2.neg.size in
     let sp,sn = merge_states f1 f2 in
-      fst (cons (Or(f1,f2)) (And(f1.neg,f2.neg)) sp sn)
+      fst (cons (Or(f1,f2)) (And(f1.neg,f2.neg)) sp sn psize nsize)
 
 
 
 let and_ f1 f2 = 
+  let f1,f2 = if f1.fid < f2.fid then f2,f1 else f1,f2 in
   if is_true f1 && is_true f2 then true_
   else if is_false f1 || is_false f2 then false_
   else if is_true f1 then f2 
   else if is_true f2 then f1
   else
+    let psize = f1.size + f2.size in
+    let nsize = f1.neg.size + f2.neg.size in
     let sp,sn = merge_states f1 f2 in
-      fst (cons (And(f1,f2)) (Or(f1.neg,f2.neg)) sp sn)
+      fst (cons (And(f1,f2)) (Or(f1.neg,f2.neg)) sp sn psize nsize)
        
 
 let not_ f = f.neg
 
-type property = [ `None | `Existential  ]
-let get_prop h s = 
-  try
-    Hashtbl.find h s 
-  with 
-      Not_found -> `None
-      
+let k_hash (s,t) = ((Ptset.hash s)) lsl 31  lxor (Tag.hash t) 
+
+module HTagSetKey = 
+struct 
+  type t = Ptset.t*Tag.t 
+  let equal (s1,s2) (t1,t2) =  (s2 == t2) &&  Ptset.equal s1 t1
+  let hash = k_hash
+end
+
+module HTagSet = Hashtbl.Make(HTagSetKey)
+
+type dispatch = { first : Tree.t -> Tree.t;
+                 flabel : string;
+                 next : Tree.t -> Tree.t -> Tree.t;
+                 nlabel : string;
+                 consres : Tree.t -> TS.t -> TS.t -> bool -> bool -> TS.t
+               }
+
+type formlist = Nil | Cons of state*formula*int*formlist
+
+let f_hash (h,s,t) = h * 41+((Ptset.hash s) lsl 10 ) lxor (Ptset.hash t)*4097
+module HFormlistKey =
+struct
+  type t = int*Ptset.t*Ptset.t
+  let equal (h1,s1,t1) (h2,s2,t2) = h1==h2 && s1 == s2 && t1 == t2
+  let hash = f_hash
+end
+module HFormlist = Hashtbl.Make (HFormlistKey)
+
 type t = { 
     id : int;
-    states : Ptset.t;
+    mutable states : Ptset.t;
     init : Ptset.t;
-    final : Ptset.t;
+    mutable final : Ptset.t;
     universal : Ptset.t;
+    starstate : Ptset.t option;
     (* Transitions of the Alternating automaton *)
-    (* (tags,q) -> (marking,formula) *)
-    phi : ((TagSet.t*state),(bool*formula)) Hashtbl.t;
-    delta : (TagSet.t,(Ptset.t*bool*Ptset.t*Ptset.t)) Hashtbl.t;
-    properties : (state,property) Hashtbl.t;
-  }
+    phi : (state,(TagSet.t*(bool*formula*bool)) list) Hashtbl.t;
+    sigma : (dispatch*bool*formlist*Ptset.t*Ptset.t) HTagSet.t;
+}
           
   module Pair (X : Set.OrderedType) (Y : Set.OrderedType) =
   struct
@@ -150,7 +259,7 @@ type t = {
   module PL = Set.Make (Pair (Ptset) (Ptset))
 
 
-      let pr_st ppf l = Format.fprintf ppf "{";
+  let pr_st ppf l = Format.fprintf ppf "{";
     begin
       match l with
        |       [] -> ()
@@ -161,7 +270,7 @@ type t = {
     Format.fprintf ppf " }"
   let rec pr_frm ppf f = match f.pos with
     | True -> Format.fprintf ppf "⊤"
-    | False -> Format.fprintf ppf "â\8a¤"
+    | False -> Format.fprintf ppf "â\8a¥"
     | And(f1,f2) -> 
        Format.fprintf ppf "(";
        (pr_frm ppf f1);
@@ -172,81 +281,58 @@ type t = {
        (pr_frm ppf f1);
        Format.fprintf ppf " ∨ ";
        (pr_frm ppf f2);
-    | Atom(dir,b,s,p) -> Format.fprintf ppf "%s%s[%i]%s"
+    | Atom(dir,b,s) -> Format.fprintf ppf "%s%s[%i]"
        (if b then "" else "¬")
-       (if dir = `Left then "↓₁" else "↓₂")s 
-         (match p with None -> "" | _ -> " <hint>")
+       (match  dir with 
+          | `Left ->  "↓₁" 
+          | `Right -> "↓₂"
+          | `LLeft ->  "⇓₁" 
+          | `RRight -> "⇓₂") s       
 
   let dnf_hash = Hashtbl.create 17
 
   let rec dnf_aux f = match f.pos with
     | False -> PL.empty
     | True -> PL.singleton (Ptset.empty,Ptset.empty)
-    | Atom(`Left,_,s,_) -> PL.singleton (Ptset.singleton s,Ptset.empty) 
-    | Atom(`Right,_,s,_) -> PL.singleton (Ptset.empty,Ptset.singleton s)
+    | Atom((`Left|`LLeft),_,s) -> PL.singleton (Ptset.singleton s,Ptset.empty)
+    | Atom((`Right|`RRight),_,s) -> PL.singleton (Ptset.empty,Ptset.singleton s)
     | Or(f1,f2) -> PL.union (dnf f1) (dnf f2)
     | And(f1,f2) ->
-         let pl1 = dnf f1
-         and pl2 = dnf f2
-         in
-           PL.fold (fun (s1,s2) acc ->
-                      PL.fold ( fun (s1', s2') acc' ->
-                                  (PL.add 
-                                     ((Ptset.union s1 s1'),
-                                      (Ptset.union s2 s2')) acc') )
-                         pl2 acc ) 
-             pl1 PL.empty
-
-
-  and dnf f = 
-    try 
+         let pl1 = dnf f1
+         and pl2 = dnf f2
+         in
+           PL.fold (fun (s1,s2) acc ->
+                      PL.fold ( fun (s1', s2') acc' ->
+                                  (PL.add
+                                     ((Ptset.union s1 s1'),
+                                      (Ptset.union s2 s2')) acc') )
+                         pl2 acc )
+             pl1 PL.empty
+
+  and dnf f =
+    try
       Hashtbl.find dnf_hash f.fid
     with
-       Not_found -> 
-         let d = dnf_aux f in
-           Hashtbl.add dnf_hash f.fid d;d
-
-             
+       Not_found ->
+         let d = dnf_aux f in
+           Hashtbl.add dnf_hash f.fid d;d
+
+
+  let can_top_down f =
+    let nf = dnf f in
+      if (PL.cardinal nf > 3)then None
+      else match PL.elements nf with
+       | [(s1,s2); (t1,t2); (u1,u2)] when
+           Ptset.is_empty s1 && Ptset.is_empty s2 && Ptset.is_empty t1 && Ptset.is_empty u2
+             -> Some(true,t2,u1)
+       | [(t1,t2); (u1,u2)] when Ptset.is_empty t1 && Ptset.is_empty u2
+           -> Some(false,t2,u1)
+       | _ -> None
+
+     
   let equal_form f1 f2 = 
     (f1.fid == f2.fid) || (FormNode.equal f1 f2) || (PL.equal (dnf f1) (dnf f2))
-
-  let alt_trans_to_nfa ?(accu=[]) ts s mark f =
-    (* todo memoize *)
-    let f' = dnf f in
-      PL.fold (fun (s1,s2) acc -> (ts,s,mark,s1,s2)::acc) f' accu
       
-
-  let possible_trans ?(accu=[]) a q tag =
-    (* todo change the data structure to avoid creating (,) *)
-    let ata_trans = 
-      Hashtbl.fold (fun (ts,s) (m,f) acc ->                  
-                     if (q==s) && (TagSet.mem tag ts)
-                     then (ts,s,m,f)::acc
-                     else acc) a.phi []
-    in
-      if ata_trans != [] 
-      then begin       
-       List.iter (fun (ts,s,m,f) ->
-                    (* The following builds too many transitions in the nfa 
-                    let ts' = TagSet.remove tag ts
-                    in 
-                      Hashtbl.remove a.phi (ts,s);
-                      if not (TagSet.is_empty ts')
-                      then Hashtbl.add a.phi (ts',s) (m,f)
-                    *)
-                    Hashtbl.remove a.phi (ts,s)
-                 ) ata_trans;
-       (* let tstag = TagSet.tag tag in *)
-       let nfa_trs = List.fold_left (fun acc (ts,s,m,f) ->
-                                       alt_trans_to_nfa ~accu:acc ts s m f) [] ata_trans
-       in 
-         List.iter (fun (ts,s,m,s1,s2) -> 
-                      Hashtbl.add a.delta ts ((Ptset.singleton s),m,s1,s2)) nfa_trs
-      end;
-      Hashtbl.fold (fun ts (s,m,s1,s2) acc -> 
-                     if (Ptset.mem q s) && (TagSet.mem tag ts)
-                     then  (m,s1,s2)::acc else acc) a.delta accu                    
-
   let dump ppf a = 
     Format.fprintf ppf "Automaton (%i) :\n" a.id;
     Format.fprintf ppf "States : "; pr_st ppf (Ptset.elements a.states);
@@ -254,43 +340,57 @@ type t = {
     Format.fprintf ppf "\nFinal states : "; pr_st ppf (Ptset.elements a.final);
     Format.fprintf ppf "\nUniversal states : "; pr_st ppf (Ptset.elements a.universal);
     Format.fprintf ppf "\nAlternating transitions :\n------------------------------\n";
-    let l = Hashtbl.fold (fun k t acc -> (k,t)::acc) a.phi [] in
+    let l = Hashtbl.fold (fun k t acc -> 
+                           (List.map (fun (t,(m,f,p)) -> (t,k),(m,f,p)) t)@ acc) a.phi [] in
     let l = List.sort (fun ((tsx,x),_) ((tsy,y),_) -> if x-y == 0 then TagSet.compare tsx tsy else x-y) l in
-    List.iter (fun ((ts,q),(b,f)) ->
+    List.iter (fun ((ts,q),(b,f,_)) ->
                    
                    let s = 
-                     try
-                       Tag.to_string (TagSet.choose ts)
-                     with
-                       | _ -> "*" 
+                     if TagSet.is_finite ts 
+                     then "{" ^ (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " '" ^ (Tag.to_string t)^"'") ts "") ^" }"
+                     else let cts = TagSet.neg ts in
+                       if TagSet.is_empty cts then "*" else
+                         (TagSet.fold (fun t a -> a ^ " " ^ (Tag.to_string t)) cts "*\\{"
+                         )^ "}"
                    in
                      Format.fprintf ppf "(%s,%i) %s " s q (if b then "=>" else "->");
                      pr_frm ppf f;
                      Format.fprintf ppf "\n")l;
     
     Format.fprintf ppf "NFA transitions :\n------------------------------\n";
-    Hashtbl.iter (fun (ts) (q,b,s1,s2) ->
-                   
-                   let s = 
-                     try
-                       Tag.to_string (TagSet.choose ts)
-                     with
-                       | _ -> "*" 
+(*    HTagSet.iter (fun (qs,t) (disp,b,_,flist,_,_) ->
+                   let (ls,lls,_),(rs,rrs,_) = 
+                     List.fold_left (fun ((a1,b1,c1),(a2,b2,c2)) (_,f) ->
+                                       let (x1,y1,z1),(x2,y2,z2) = f.st in
+                                         ((Ptset.union x1 a1),(Ptset.union y1 b1),(Ptset.union c1 z1)),
+                                       ((Ptset.union x2 a2),(Ptset.union y2 b2),(Ptset.union c2 z2)))
+                       ((Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty),
+                        (Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty))
+                       flist 
                    in
-                     pr_st ppf (Ptset.elements q);                   
-                     Format.fprintf ppf ",%s  %s " s (if b then "=>" else "->");
-                     Format.fprintf ppf "(";
-                     pr_st ppf (Ptset.elements s1);
-                     Format.fprintf ppf ",";
-                     pr_st ppf (Ptset.elements s2);
-                     Format.fprintf ppf ")\n" ) a.delta;    
-    Format.fprintf ppf "=======================================\n"
+                     pr_st ppf (Ptset.elements qs);
+                     Format.fprintf ppf ",%s  %s " (Tag.to_string t) (if b then "=>" else "->");
+                     List.iter (fun (q,f) ->
+                                  Format.fprintf ppf "\n%i," q;                                  
+                                  pr_frm ppf f)           flist;
+                     Format.fprintf ppf "\nleft=";
+                     pr_st ppf (Ptset.elements ls);
+                     Format.fprintf ppf " , ";
+                     pr_st ppf (Ptset.elements lls);                  
+                     Format.fprintf ppf ", right=";
+                     pr_st ppf (Ptset.elements rs);
+                     Format.fprintf ppf ", ";
+                     pr_st ppf (Ptset.elements rrs);
+                     Format.fprintf ppf ", first=%s, next=%s\n\n" disp.flabel disp.nlabel;
+      ) a.sigma;    *)
+    Format.fprintf ppf "=======================================\n%!"
     
   module Transitions = struct
-    type t =  state*TagSet.t*bool*formula
+    type t = state*TagSet.t*bool*formula*bool
     let ( ?< ) x = x
-    let ( >< ) state label = state,label
-    let ( >=> ) (state,(label,mark)) form = (state,label,mark,form)
+    let ( >< ) state (l,b) = state,(l,b,false)
+    let ( ><@ ) state (l,b) = state,(l,b,true)
+    let ( >=> ) (state,(label,mark,pred)) form = (state,label,mark,form,pred)
     let ( +| ) f1 f2 = or_ f1 f2
     let ( *& ) f1 f2 = and_ f1 f2
     let ( ** ) d s = atom_ d true s
@@ -299,245 +399,324 @@ type t = {
   end
   type transition = Transitions.t
 
-  let equal_trans (q1,t1,m1,f1) (q2,t2,m2,f2) =
+  let equal_trans (q1,t1,m1,f1,_) (q2,t2,m2,f2,_) =
     (q1 == q2) && (TagSet.equal t1 t2) && (m1 == m2) && (equal_form f1 f2)
+      
+
+  module HFEval = Hashtbl.Make(
+    struct
+      type t = int*Ptset.t*Ptset.t
+      let equal (a,b,c) (d,e,f) =
+       a==d && (Ptset.equal b e) && (Ptset.equal c f)
+      let hash (a,b,c) = 
+       a+17*(Ptset.hash b) + 31*(Ptset.hash c)
+    end)
     
-  module TS : Set.S with type elt = Tree.t = Set.Make(Tree)  
-  let res =  ref TS.empty
+  let hfeval = HFEval.create 4097
+    
+
+    let eval_form_bool f s1 s2 =      
+      let rec eval f = match f.pos with
+         (* test some inlining *)
+       | True -> true,true,true
+       | False -> false,false,false
+       | _ ->
+           try   
+             HFEval.find hfeval (f.fid,s1,s2) 
+           with
+             | Not_found -> let r =              
+                 match f.pos with
+                   | Atom((`Left|`LLeft),b,q) ->
+                       if b == (Ptset.mem q s1) 
+                       then (true,true,false) 
+                       else false,false,false
+                   | Atom(_,b,q) -> 
+                       if b == (Ptset.mem q s2) 
+                       then (true,false,true)
+                       else false,false,false                  
+                   | Or(f1,f2) ->          
+                       let b1,rl1,rr1 = eval f1 
+                       in
+                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true)
+                         else
+                           let b2,rl2,rr2 = eval f2
+                           in
+                           let rl1,rr1 = if b1 then rl1,rr1 else false,false
+                           and rl2,rr2 = if b2 then rl2,rr2 else false,false
+                           in (b1 || b2, rl1||rl2,rr1||rr2)                             
+                   | And(f1,f2) -> 
+                       let b1,rl1,rr1 = eval f1 in
+                         if b1 && rl1 && rr1 then (true,true,true)
+                         else if b1 
+                         then let b2,rl2,rr2 = eval f2 in
+                           if b2 then (true,rl1||rl2,rr1||rr2)
+                           else (false,false,false)
+                         else (false,false,false) 
+                   | _ -> assert false
+               in
+                 HFEval.add hfeval (f.fid,s1,s2) r;
+                 r
+      in eval f
+
+
+    let h_formlist = HFormlist.create 511
+
+    let form_list_fold_left f acc fl =
+      let rec loop acc fl = 
+       match fl with
+         | Nil -> acc
+         | Cons(s,frm,h,fll) -> loop (f acc s frm h) fll
+      in
+       loop acc fl
 
 
-  module BottomUpNew = struct
+    let rec eval_formlist s1 s2 = function
+      | Nil -> Ptset.empty,false,false,false
+      | Cons(q,f,h,fl) ->
+         let k = (h,s1,s2)
+         in
+           try HFormlist.find h_formlist k
+           with
+               Not_found ->
+                 let s,b',b1',b2' = eval_formlist s1 s2 fl in
+                 let b,b1,b2 = eval_form_bool f s1 s2 in
+                 let r = if b then (Ptset.add q s, b'||b, b1'||b1,b2'||b2)
+                 else s,b',b1',b2'
+                 in
+                   HFormlist.add h_formlist k r;r
+
+
+             
+             
+             
+    let tags_of_state a q = Hashtbl.fold 
+      (fun p l acc -> 
+        if p == q then
+          List.fold_left 
+            (fun acc (ts,(_,_,aux)) -> 
+               if aux then acc else
+                 TagSet.cup ts acc) acc l
+        else acc) a.phi TagSet.empty
     
-IFDEF DEBUG
-THEN
-    type trace = 
-      | TNil of Ptset.t*Ptset.t
-      | TNode of Ptset.t*Ptset.t*bool* (int*bool*formula) list
-                   
-    let traces = Hashtbl.create 17
-    let dump_trace t = 
-      let out = open_out "debug_trace.dot"
-      in
-      let outf = Format.formatter_of_out_channel out in      
-       
-      let rec aux t num =
-       if Tree.is_node t 
-       then
-         match (try Hashtbl.find traces (Tree.id t) with Not_found -> TNil(Ptset.empty,Ptset.empty)) with
-           | TNode(r,s,mark,trs) ->
-               let numl = aux (Tree.left t) num in
-               let numr = aux (Tree.right t) (numl+1) in
-               let mynum = numr + 1 in
-                 Format.fprintf outf "n%i [ label=\"<%s>\\nr=" mynum (Tag.to_string (Tree.tag t));
-                 pr_st outf (Ptset.elements r);
-                 Format.fprintf outf "\\ns=";
-                 pr_st outf (Ptset.elements s);
-                 List.iter (fun (q,m,f) ->
-                              Format.fprintf outf "\\n%i %s" q (if m then "⇨" else "→");
-                              pr_frm outf f ) trs;
-                 Format.fprintf outf "\", %s shape=box ];\n"
-                   (if mark then "color=cyan1, style=filled," else "");                
-                 let _ = Format.fprintf outf "n%i -> n%i;\n" mynum numl in
-                 let _ = Format.fprintf outf "n%i -> n%i;\n" mynum numr in
-                 mynum
-           | TNil(r,s) -> Format.fprintf outf "n%i [ shape=box, label=\"Nil\\nr=" num;
-               pr_st outf (Ptset.elements r);
-               Format.fprintf outf "\\ns=";
-               pr_st outf (Ptset.elements s);
-               Format.fprintf outf "\"];\n";num
-       else
-         match Hashtbl.find traces (-10) with
-           | TNil(r,s) -> 
-               Format.fprintf outf "n%i [ shape=box, label=\"Nil\\nr=" num;
-               pr_st outf (Ptset.elements r);
-               Format.fprintf outf "\\ns=";
-               pr_st outf (Ptset.elements s);
-               Format.fprintf outf "\"];\n";
-               num
-           | _ -> assert false
+      
 
+    let tags a qs = 
+      let ts = Ptset.fold (fun q acc -> TagSet.cup acc (tags_of_state a q)) qs TagSet.empty
       in
-       Format.fprintf outf "digraph G {\n";
-       ignore(aux t 0);
-       Format.fprintf outf "}\n%!";
-       close_out out;
-       ignore(Sys.command "dot -Tsvg debug_trace.dot > debug_trace.svg")
-END
-
-
-
-    let hfeval = Hashtbl.create 17 
-    let miss = ref 0
-    let call = ref 0
-    let rec findlist s1 s2 = function 
-      | [] -> raise Not_found
-      | ((ss1,ss2),r)::_ when
-         (not (Ptset.is_empty s1)) && (Ptset.subset s1 ss1) &&
-           (not (Ptset.is_empty s2)) && (Ptset.subset s2 ss2) -> r
-      | _::r -> findlist s1 s2 r
-
-    let eval_form f s1 s2 res1 res2 =
+       if TagSet.is_finite ts 
+       then `Positive(TagSet.positive ts)
+       else `Negative(TagSet.negative ts)
       
-      let rec eval_aux f = match f.pos with
-       | Atom(`Left,b,q,_) -> if b == (Ptset.mem q s1) then (true,res1) else false,TS.empty
-       | Atom(`Right,b,q,_) -> if b == (Ptset.mem q s2) then (true,res2) else false,TS.empty
-       | True -> true,(TS.union res1 res2)
-       | False -> false,TS.empty
-       | Or(f1,f2) ->
-           let b1,r1 = eval_aux f1 
-           and b2,r2 = eval_aux f2
-           in
-           let r1 = if b1 then r1 else TS.empty
-           and r2 = if b2 then r2 else TS.empty
-           in (b1 || b2, TS.union r1 r2)
-             
-       | And(f1,f2) -> 
-           let b1,r1 = eval_aux f1 
-           and b2,r2 = eval_aux f2
-           in
-             if b1 && b2 then (true, TS.union r1 r2)
-             else (false,TS.empty)
 
-      in incr call;eval_aux f
-       
 
-    (* If true, then the formule may evaluate to true in the future,
-       if false it will always return false, i.e. necessary conditions are not
-       satisfied
-    *)
-
-    let val3 = function true -> `True
-      | false -> `False
-
-    let or3 a b = match a,b with
-      | `True,_ | _,`True -> `True
-      | `False,`False -> `False
-      | _ -> `Maybe
-
-    let and3 a b = match a,b with
-      | `True,`True -> `True
-      | `False,_ | _,`False -> `False
-      | _ -> `Maybe
-    let not3 = function 
-      | `True -> `False
-      | `False -> `True
-      | `Maybe -> `Maybe
-
-    let true3 = function true -> `Maybe
-      | false -> `False
-
-    let may_eval (s1,s2) f t = 
-      let rec aux f = match f.pos with 
-       | True -> `True
-       | False -> `False
-       | Or(f1,f2) -> or3 (aux f1) (aux f2)
-       | And(f1,f2) -> and3 (aux f1) (aux f2)
-       | Atom(dir,b,q,predo) ->
-           and3 (true3 ((Ptset.mem q (match dir with
-                                       | `Left -> s1
-                                       | `Right -> s2)) == b))
-             (match predo with
-                | Some pred -> (pred (s1,s2) t)
-                | None -> `True)
-           
-      in aux f
-
-    let rec accepting_among a t r =
-      let r = Ptset.diff r a.final in
-      let rest = Ptset.inter a.final r in
-       if Ptset.is_empty r then r,TS.empty else 
-         if (not (Tree.is_node t)) 
-         then 
-           let _ = D(Hashtbl.add traces (-10) (TNil(r,Ptset.inter a.final r)))
-           in
-             Ptset.inter a.final r,TS.empty
+    let cons_res e s1 s2 b1 b2 =
+      if b1&&b2 then 
+       if s2 == TS.Nil && s1 == TS.Nil 
+       then TS.Sing e
+       else if s1 == TS.Nil
+       then TS.Cons (e,s2)
+       else if s2 == TS.Nil
+       then TS.Cons (e,s1)
+       else TS.ConsCat(e,s1,s2)
+      else if not(b1 || b2)
+      then TS.Sing e
+      else if b1 then if s1 == TS.Nil then TS.Sing e else TS.Cons(e,s1)
+      else if s2 = TS.Nil then TS.Sing e else TS.Cons(e,s2)
+
+    let cat_res _ s1 s2 b1 b2 =
+      if b1&&b2 then if s1 == TS.Nil && s2 == TS.Nil then TS.Nil
+       else 
+         if s1 == TS.Nil 
+         then s2 
          else 
-           let tag = Tree.tag t
-           and t1 = Tree.first_child t
-           and t2 = Tree.next_sibling t
+           if s2 == TS.Nil then s1 else TS.Concat(s1,s2)
+      else if not(b1 || b2)
+      then TS.Nil
+      else if b1 then s1
+      else s2
+
+       
+       
+    let merge_trans t a tag q acc = 
+      List.fold_left (fun (accf,accm,acchtrue,acchash) (ts,(m,f,pred)) ->
+                       if TagSet.mem tag ts 
+                       then
+                         let acchash = acchash+31*f.fid+42*q in
+                         (Cons(q,f,acchash,accf),accm||m,acchtrue||(is_true f),acchash)
+                       else (accf,accm,acchtrue,acchash)
+                    ) acc (try Hashtbl.find a.phi q with Not_found -> [])
+       
+    let inter_text a b =
+      match b with
+       | `Positive s -> let r = Ptset.inter a s in (r,Ptset.mem Tag.pcdata r, true)
+       | `Negative s -> (Ptset.empty, not (Ptset.mem Tag.pcdata s), false)
+
+    let mk_nil_ctx x _ = Tree.mk_nil x
+    let next_sibling_ctx x _ = Tree.next_sibling x 
+    let r_ignore _ x = x
+
+    let get_trans t a tag r = 
+      try      
+         HTagSet.find a.sigma (r,tag)
+      with
+         Not_found ->  
+           let fl,mark,_,_,accq = 
+             Ptset.fold (fun q (accf,accm,acchtrue,acchash,accq) ->
+                           let naccf,naccm,nacctrue,acchash =
+                             merge_trans t a tag q (accf,accm,acchtrue,acchash )
+                           in
+                             (* if is_false naccf then (naccf,naccm,nacctrue,accq)
+                             else *) (naccf,naccm,nacctrue,acchash,Ptset.add q accq)
+                        )
+               r (Nil,false,false,17,Ptset.empty)
+           in 
+           let (ls,lls,llls),(rs,rrs,rrrs) = 
+            form_list_fold_left (fun ((a1,b1,c1),(a2,b2,c2)) _ f _ ->
+                                   let (x1,y1,z1),(x2,y2,z2) = f.st in
+                                     ((Ptset.union x1 a1),(Ptset.union y1 b1),(Ptset.union c1 z1)),
+                                   ((Ptset.union x2 a2),(Ptset.union y2 b2),(Ptset.union c2 z2)))
+              ((Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty),
+               (Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty))
+               fl 
            in
-           let r1,r2,trs =
-             Hashtbl.fold (fun (ts,q) ((m,f)as tr) ((ar1,ar2,lt)as acc) ->
-                             if (TagSet.mem tag ts) && Ptset.mem q r 
-                             then begin
-                               (* Format.fprintf Format.err_formatter "Tree with tag %s qualifies for transition : (%s,%i)%s"
-                                  (Tag.to_string tag)
-                                  (try
-                                  Tag.to_string (TagSet.choose ts)
-                                  with
-                                 | _ -> "*" )
-                                  q
-                                  (if m then "=>" else "->");
-                                  pr_frm Format.err_formatter f;
-                                  Format.fprintf Format.err_formatter "\n"; *)
-                               let ls,rs = f.st in
-                             Ptset.union ls ar1,Ptset.union rs ar2,(q,tr)::lt
-                             end
-                             else acc
-                          ) a.phi (Ptset.empty,Ptset.empty,[])
+           let tb,ta = 
+             Tree.tags t tag 
+           in 
+           let tl,htlt,lfin = inter_text tb (tags a ls)
+           and tll,htllt,llfin = inter_text tb (tags a lls)
+           and tr,htrt,rfin = inter_text ta (tags a rs)
+           and trr,htrrt,rrfin = inter_text ta  (tags a rrs)
+           in(*
+           let _ = 
+             Format.fprintf Format.err_formatter "Tag %s, right_states " (Tag.to_string tag);
+             pr_st Format.err_formatter (Ptset.elements rs);
+               Format.fprintf Format.err_formatter " tags = ";
+               Ptset.iter (fun t -> Format.fprintf Format.err_formatter "%s "
+               (Tag.to_string t)) tr;
+               Format.fprintf Format.err_formatter ", next_states ";
+               pr_st Format.err_formatter (Ptset.elements rrs);
+             Format.fprintf Format.err_formatter " tags = ";
+             Ptset.iter (fun t -> Format.fprintf Format.err_formatter "%s "
+                           (Tag.to_string t)) trr;
+               Format.fprintf Format.err_formatter "\n%!";
+             
+           in*)
+           let first,flabel =
+             if (llfin && lfin) then (* no stars *)
+               (if htlt || htllt then (Tree.text_below, "#text_below")
+                else
+                  let etl = Ptset.is_empty tl
+                  and etll = Ptset.is_empty tll
+                  in
+                    if (etl && etll)
+                        then (Tree.mk_nil, "#mk_nil")
+                        else
+                          if etl then 
+                            if Ptset.is_singleton tll 
+                            then (Tree.tagged_desc (Ptset.choose tll), "#tagged_desc")
+                            else (Tree.select_desc_only tll, "#select_desc_only")
+                          else if etll then (Tree.node_child,"#node_child")
+                          else (Tree.select_below tl tll,"#select_below"))
+                 else (* stars or node() *)
+                   if htlt||htllt then (Tree.first_child,"#first_child")
+                   else (Tree.node_child,"#node_child")
+           and next,nlabel =
+             if (rrfin && rfin) then (* no stars *)
+               ( if htrt || htrrt
+                 then (Tree.text_next, "#text_next")
+                   else
+                     let etr = Ptset.is_empty tr
+                     and etrr = Ptset.is_empty trr
+                     in
+                       if etr && etrr 
+                       then (mk_nil_ctx, "#mk_nil_ctx")
+                       else
+                         if etr then
+                           if Ptset.is_singleton trr 
+                           then (Tree.tagged_foll_below (Ptset.choose trr),"#tagged_foll_below")
+                           else (Tree.select_foll_only trr,"#select_foll_only")
+                         else if etrr then (Tree.node_sibling_ctx,"#node_sibling_ctx")
+                         else  
+                           (Tree.select_next tr trr,"#select_next") )
+
+                 else if htrt || htrrt then (Tree.next_sibling_ctx,"#next_sibling_ctx")
+                 else (Tree.node_sibling_ctx,"#node_sibling_ctx")
            in
-           let rtrue,rfalse,rmay,trs,selnodes = 
-             List.fold_left (fun (at,af,am,atrs,selnodes) (q,(m,f)) -> 
-                               let ppf = Format.err_formatter in
-                                 match (*may_eval (r1,r2) f t *) `Maybe with
-                             | `True -> 
-                                 (* Format.fprintf ppf "Will skip (%i) %s " q (if m then "=>" else "->");
-                                 pr_frm ppf f;
-                                 Format.fprintf ppf ", always true \n"; *)
-                                 (Ptset.add q at),af,am,atrs,TS.add t selnodes
-                             | `False -> 
-                                 (*Format.fprintf ppf "Will skip (%i) %s " q (if m then "=>" else "->");
-                                 pr_frm ppf f;
-                                 Format.fprintf ppf ", always false \n"; *)
-                                 at,(Ptset.add q af),am,atrs,selnodes
-
-                             | `Maybe -> 
-(*                               Format.fprintf ppf "Must take (%i) %s " q (if m then "=>" else "->");
-                                 pr_frm ppf f;
-                                 Format.fprintf ppf "\n"; *)
-                                 at,af,(Ptset.add q am),(q,(m,f))::atrs,selnodes)
-           (Ptset.empty,Ptset.empty,Ptset.empty,[],TS.empty) trs
-       in
-       let rr1,rr2,trs = 
-         List.fold_left (fun ((ar1,ar2,trs)as acc) ((q,(_,f)as tr)) ->
-                           if Ptset.mem q rmay
-                           then let ls,rs = f.st in
-                             Ptset.union ls ar1,Ptset.union rs ar2,tr::trs
-                           else acc) (Ptset.empty,Ptset.empty,[]) trs
-       in
-       let s1,res1 = accepting_among a t1 rr1 
-       and s2,res2 = accepting_among a t2 rr2
-       in
-       let res,set,mark,trs =  List.fold_left (fun  ((sel_nodes,res,amark,acctr) as acc) (q,(mark,f)) ->
-                           let b,resnodes = eval_form f s1 s2 res1 res2 in
-                             (*     if b then begin 
-                                    pr_st Format.err_formatter (Ptset.elements s1);
-                                    Format.fprintf Format.err_formatter ",";
-                                    pr_st Format.err_formatter (Ptset.elements s2);
-                                    Format.fprintf Format.err_formatter "  satisfies ";
-                                    pr_frm Format.err_formatter f;
-                                    Format.fprintf Format.err_formatter " for input tree %s\n" (Tag.to_string tag);
-                                    end; *)
-                             if b 
-                             then 
-                               (TS.union
-                                  (if mark then TS.add t resnodes else resnodes)
-                                  sel_nodes)
-                                 ,Ptset.add q res,amark||mark,(q,mark,f)::acctr
-                             else acc
-                        ) (TS.empty,rtrue,false,[]) trs
-       in 
-         
-       let set = Ptset.union a.final set in
-       let _ = D(Hashtbl.add traces (Tree.id t) (TNode(r,set,mark,trs))) in
-         set,res       
+           let dispatch = { first = first; flabel = flabel; next = next; nlabel = nlabel;
+                          consres = if mark then cons_res else cat_res }             
+           in 
+             HTagSet.add a.sigma (accq,tag) (dispatch,mark,fl,llls,rrrs);
+             dispatch,mark,fl,llls,rrrs
+               
        
-           
+
+    let rec accepting_among a t r ctx =           
+      if Tree.is_nil t || Ptset.is_empty r then Ptset.empty,0,TS.Nil else 
+       let dispatch,mark,flist,llls,rrrs =
+         get_trans t a (Tree.tag t) r
+       in
+       let s1,n1,res1 = accepting_among a (dispatch.first t) llls t in
+       let s2,n2,res2 = accepting_among a (dispatch.next t ctx) rrrs ctx in
+       let r',rb,rb1,rb2 = eval_formlist s1 s2 flist in
+         r',(vb rb)*((vb mark) + (vb rb1)* n1 + (vb rb2)*n2),if rb then 
+           dispatch.consres t res1 res2 rb1 rb2
+         else TS.Nil
+
     let run a t = 
-      let st,res = accepting_among a t a.init in
-      let b = Ptset.is_empty (st) in
-      let _ = D(dump_trace t) in
-       if b then []
-       else (TS.elements res)
+      let st,n,res = accepting_among a t a.init t in
+        if Ptset.is_empty (st) then TS.empty,0 else res,n
+
+
+    let rec accepting_among_count_no_star a t r ctx =     
+       if Tree.is_nil t||Ptset.is_empty r then Ptset.empty,0 else 
+         let dispatch,mark,flist,llls,rrrs =
+           get_trans t a (Tree.tag t) r
+         in
+         let s1,res1 = accepting_among_count_no_star a (dispatch.first t) llls t
+         and s2,res2 = accepting_among_count_no_star a (dispatch.next t ctx) rrrs ctx
+         in
+         let r',rb,rb1,rb2 = eval_formlist s1 s2 flist
+         in    
+             r',(vb rb)*((vb mark) + (vb rb1)*res1 + (vb rb2)*res2)      
+
+
+
+    let rec accepting_among_count_star a t n =     
+       if Tree.is_nil t then n else 
+         if (Tree.tag t == Tag.attribute) 
+         then accepting_among_count_star a (Tree.node_sibling t) n
+         else accepting_among_count_star a (Tree.node_sibling t) 
+           (accepting_among_count_star a (Tree.node_child t) (1+n))
+
+    let rec accepting_among_count_may_star starstate a t r ctx =
+      if r == starstate then starstate,(accepting_among_count_star a t 0)
+      else
+       if Tree.is_nil t||Ptset.is_empty r then Ptset.empty,0 else 
+         let dispatch,mark,flist,llls,rrrs =
+           get_trans t a (Tree.tag t) r
+         in
+         let s1,res1 = accepting_among_count_may_star starstate a (dispatch.first t) llls t
+         and s2,res2 = accepting_among_count_may_star starstate a (dispatch.next t ctx) rrrs ctx
+         in
+         let r',rb,rb1,rb2 = eval_formlist s1 s2 flist
+         in    
+           r',(vb rb)*((vb mark) + (vb rb1)*res1 + (vb rb2)*res2)      
+       
+
+    let run_count a t = 
+      
+      let st,res = match a.starstate with 
+       | None -> accepting_among_count_no_star a t a.init t 
+       | Some s -> accepting_among_count_may_star s a t a.init t 
+      in
+        if Ptset.is_empty (st) then 0 else  res
+
          
+    let run_time _ _ = failwith "blah"
+
+
+
+
+(*
   end
+*)