Usable version:
[tatoo.git] / src / formula.ml
diff --git a/src/formula.ml b/src/formula.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f7eae85
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,178 @@
+(***********************************************************************)
+(*                                                                     *)
+(*                               TAToo                                 *)
+(*                                                                     *)
+(*                     Kim Nguyen, LRI UMR8623                         *)
+(*                   Université Paris-Sud & CNRS                       *)
+(*                                                                     *)
+(*  Copyright 2010-2012 Université Paris-Sud and Centre National de la *)
+(*  Recherche Scientifique. All rights reserved.  This file is         *)
+(*  distributed under the terms of the GNU Lesser General Public       *)
+(*  License, with the special exception on linking described in file   *)
+(*  ../LICENSE.                                                        *)
+(*                                                                     *)
+(***********************************************************************)
+INCLUDE "utils.ml"
+
+open Format
+type move = [ `Left | `Right ]
+type 'hcons expr =
+  | False | True
+  | Or of 'hcons * 'hcons
+  | And of 'hcons * 'hcons
+  | Atom of (move * bool * State.t)
+
+type 'hcons node = {
+  pos : 'hcons expr;
+  mutable neg : 'hcons;
+  st : StateSet.t * StateSet.t;
+  size: int; (* Todo check if this is needed *)
+}
+
+external hash_const_variant : [> ] -> int = "%identity"
+external vb : bool -> int = "%identity"
+
+module rec Node : Hcons.S
+  with type data = Data.t = Hcons.Make (Data)
+  and Data : Hashtbl.HashedType  with type t = Node.t node =
+  struct
+    type t =  Node.t node
+    let equal x y = x.size == y.size &&
+      match x.pos, y.pos with
+      | a,b when a == b -> true
+      | Or(xf1, xf2), Or(yf1, yf2)
+      | And(xf1, xf2), And(yf1,yf2)  -> (xf1 == yf1) && (xf2 == yf2)
+      | Atom(d1, p1, s1), Atom(d2 ,p2 ,s2) -> d1 == d2 && p1 == p2 && s1 == s2
+      | _ -> false
+
+    let hash f =
+      match f.pos with
+      | False -> 0
+      | True -> 1
+      | Or (f1, f2) ->
+        HASHINT3 (PRIME1, Uid.to_int f1.Node.id, Uid.to_int f2.Node.id)
+      | And (f1, f2) ->
+        HASHINT3(PRIME3, Uid.to_int f1.Node.id, Uid.to_int f2.Node.id)
+
+      | Atom(d, p, s) -> HASHINT4(PRIME5, hash_const_variant d,vb p,s)
+  end
+
+type t = Node.t
+let hash x = x.Node.key
+let uid x = x.Node.id
+let equal = Node.equal
+let expr f = f.Node.node.pos
+let st f = f.Node.node.st
+let size f = f.Node.node.size
+let compare f1 f2 = compare f1.Node.id  f2.Node.id
+let prio f =
+  match expr f with
+    | True | False -> 10
+    | Atom _ -> 8
+    | And _ -> 6
+    | Or _ -> 1
+
+let rec print ?(parent=false) ppf f =
+  if parent then fprintf ppf "(";
+  let _ = match expr f with
+    | True -> fprintf ppf "%s" Pretty.top
+    | False -> fprintf ppf "%s" Pretty.bottom
+    | And(f1,f2) ->
+      print ~parent:(prio f > prio f1) ppf f1;
+      fprintf ppf " %s "  Pretty.wedge;
+      print ~parent:(prio f > prio f2) ppf f2;
+    | Or(f1,f2) ->
+      (print ppf f1);
+      fprintf ppf " %s " Pretty.vee;
+      (print ppf f2);
+    | Atom(dir, b, s) ->
+      let _ = flush_str_formatter() in
+      let fmt = str_formatter in
+        let a_str, d_str =
+          match  dir with
+          | `Left ->  Pretty.down_arrow, Pretty.subscript 1
+          | `Right -> Pretty.down_arrow, Pretty.subscript 2
+        in
+        fprintf fmt "%s%s" a_str d_str;
+        State.print fmt s;
+        let str = flush_str_formatter() in
+        if b then fprintf ppf "%s" str
+        else Pretty.pp_overline ppf str
+  in
+    if parent then fprintf ppf ")"
+
+let print ppf f =  print ~parent:false ppf f
+
+let is_true f = (expr f) == True
+let is_false f = (expr f) == False
+
+
+let cons pos neg s1 s2 size1 size2 =
+  let nnode = Node.make { pos = neg; neg = (Obj.magic 0); st = s2; size = size2 } in
+  let pnode = Node.make { pos = pos; neg = nnode ; st = s1; size = size1 } in
+    (Node.node nnode).neg <- pnode; (* works because the neg field isn't taken into
+                                       account for hashing ! *)
+    pnode,nnode
+
+
+let empty_pair = StateSet.empty, StateSet.empty
+let true_,false_ = cons True False empty_pair empty_pair 0 0
+let atom_ d p s =
+  let si = StateSet.singleton s in
+  let ss = match d with
+    | `Left -> si, StateSet.empty
+    | `Right -> StateSet.empty, si
+  in fst (cons (Atom(d,p,s)) (Atom(d,not p,s)) ss ss 1 1)
+
+let not_ f = f.Node.node.neg
+
+let union_pair (l1,r1) (l2, r2) =
+  StateSet.union l1 l2,
+  StateSet.union r1 r2
+
+let merge_states f1 f2 =
+  let sp =
+    union_pair (st f1) (st f2)
+  and sn =
+    union_pair (st (not_ f1)) (st (not_ f2))
+  in
+    sp,sn
+
+let order f1 f2 = if uid f1  < uid f2 then f2,f1 else f1,f2
+
+let or_ f1 f2 =
+  (* Tautologies: x|x, x|not(x) *)
+
+  if equal f1 f2 then f1
+  else if equal f1 (not_ f2) then true_
+
+  (* simplification *)
+  else 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
+
+  (* commutativity of | *)
+  else
+    let f1, f2 = order f1 f2 in
+    let psize = (size f1) + (size f2) in
+    let nsize = (size (not_ f1)) + (size (not_ f2)) in
+    let sp, sn = merge_states f1 f2 in
+      fst (cons (Or(f1,f2)) (And(not_ f1, not_ f2)) sp sn psize nsize)
+
+
+let and_ f1 f2 =
+  not_ (or_ (not_ f1) (not_ f2))
+
+
+let of_bool = function true -> true_ | false -> false_
+
+
+module Infix = struct
+  let ( +| ) f1 f2 = or_ f1 f2
+
+  let ( *& ) f1 f2 = and_ f1 f2
+
+  let ( *+ ) d s = atom_ d true s
+  let ( *- ) d s = atom_ d false s
+end