src/formula.ml

   1 (***********************************************************************)
   2 (*                                                                     *)
   3 (*                               TAToo                                 *)
   4 (*                                                                     *)
   5 (*                     Kim Nguyen, LRI UMR8623                         *)
   6 (*                   Université Paris-Sud & CNRS                       *)
   7 (*                                                                     *)
   8 (*  Copyright 2010-2012 Université Paris-Sud and Centre National de la *)
   9 (*  Recherche Scientifique. All rights reserved.  This file is         *)
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  12 (*  ../LICENSE.                                                        *)
  13 (*                                                                     *)
  14 (***********************************************************************)
  15 INCLUDE "utils.ml"
  16
  17 open Format
  18 type move = [ `Left | `Right | `Epsilon | `Up1 | `Up2 ]
  19 type 'formula expr =
  20   | False
  21   | True
  22   | Or of 'formula * 'formula
  23   | And of 'formula * 'formula
  24   | Move of move * bool * State.t
  25
  26 type 'hcons node = {
  27   pos : 'hcons expr;
  28   mutable neg : 'hcons;
  29 }
  30
  31 external hash_const_variant : [> ] -> int = "%identity"
  32 external vb : bool -> int = "%identity"
  33
  34 module rec Node : Hcons.S
  35   with type data = Data.t = Hcons.Make (Data)
  36   and Data : Hashtbl.HashedType  with type t = Node.t node =
  37   struct
  38     type t =  Node.t node
  39     let equal x y = (*x.size == y.size &&*)
  40       match x.pos, y.pos with
  41       | a,b when a == b -> true
  42       | Or(xf1, xf2), Or(yf1, yf2)
  43       | And(xf1, xf2), And(yf1,yf2)  -> (xf1 == yf1) && (xf2 == yf2)
  44       | Move(d1, p1, s1), Move(d2 ,p2 ,s2) -> d1 == d2 && p1 == p2 && s1 == s2
  45       | _ -> false
  46
  47     let hash f =
  48       match f.pos with
  49       | False -> 0
  50       | True -> 1
  51       | Or (f1, f2) ->
  52         HASHINT3 (PRIME1, Uid.to_int f1.Node.id, Uid.to_int f2.Node.id)
  53       | And (f1, f2) ->
  54         HASHINT3(PRIME3, Uid.to_int f1.Node.id, Uid.to_int f2.Node.id)
  55
  56       | Move(d, p, s) -> HASHINT4(PRIME5, hash_const_variant d,vb p,s)
  57   end
  58
  59 type t = Node.t
  60 let hash x = x.Node.hash
  61 let uid x = x.Node.id
  62 let equal = Node.equal
  63 let expr f = f.Node.node.pos
  64
  65 let compare f1 f2 = compare f1.Node.id  f2.Node.id
  66 let prio f =
  67   match expr f with
  68     | True | False -> 10
  69     | Move _ -> 8
  70     | And _ -> 6
  71     | Or _ -> 1
  72
  73 let rec print ?(parent=false) ppf f =
  74   if parent then fprintf ppf "(";
  75   let _ = match expr f with
  76     | True -> fprintf ppf "%s" Pretty.top
  77     | False -> fprintf ppf "%s" Pretty.bottom
  78     | And(f1,f2) ->
  79       print ~parent:(prio f > prio f1) ppf f1;
  80       fprintf ppf " %s "  Pretty.wedge;
  81       print ~parent:(prio f > prio f2) ppf f2;
  82     | Or(f1,f2) ->
  83       (print ppf f1);
  84       fprintf ppf " %s " Pretty.vee;
  85       (print ppf f2);
  86     | Move(dir, b, s) ->
  87       let _ = flush_str_formatter() in
  88       let fmt = str_formatter in
  89         let a_str, d_str =
  90           match  dir with
  91           | `Left ->  Pretty.down_arrow, Pretty.subscript 1
  92           | `Right -> Pretty.down_arrow, Pretty.subscript 2
  93           | `Epsilon -> Pretty.epsilon, ""
  94           | `Up1 -> Pretty.up_arrow, Pretty.subscript 1
  95           | `Up2 -> Pretty.up_arrow, Pretty.subscript 2
  96         in
  97         fprintf fmt "%s%s" a_str d_str;
  98         State.print fmt s;
  99         let str = flush_str_formatter() in
 100         if b then fprintf ppf "%s" str
 101         else Pretty.pp_overline ppf str
 102   in
 103     if parent then fprintf ppf ")"
 104
 105 let print ppf f =  print ~parent:false ppf f
 106
 107 let is_true f = (expr f) == True
 108 let is_false f = (expr f) == False
 109
 110
 111 let cons pos neg =
 112   let nnode = Node.make { pos = neg; neg = (Obj.magic 0); } in
 113   let pnode = Node.make { pos = pos; neg = nnode } in
 114     (Node.node nnode).neg <- pnode; (* works because the neg field isn't taken into
 115                                        account for hashing ! *)
 116     pnode,nnode
 117
 118
 119 let true_,false_ = cons True False
 120 let atom_ d p s =
 121   fst (cons (Move(d,p,s)) (Move(d,not p,s)))
 122
 123 let not_ f = f.Node.node.neg
 124
 125
 126 let order f1 f2 = if uid f1  < uid f2 then f2,f1 else f1,f2
 127
 128 let or_ f1 f2 =
 129   (* Tautologies: x|x, x|not(x) *)
 130
 131   if equal f1 f2 then f1
 132   else if equal f1 (not_ f2) then true_
 133
 134   (* simplification *)
 135   else if is_true f1 || is_true f2 then true_
 136   else if is_false f1 && is_false f2 then false_
 137   else if is_false f1 then f2
 138   else if is_false f2 then f1
 139
 140   (* commutativity of | *)
 141   else
 142     let f1, f2 = order f1 f2 in
 143       fst (cons (Or(f1,f2)) (And(not_ f1, not_ f2)))
 144
 145
 146 let and_ f1 f2 =
 147   not_ (or_ (not_ f1) (not_ f2))
 148
 149
 150 let of_bool = function true -> true_ | false -> false_
 151