components/cic/discrimination_tree.ml

   1 (* Copyright (C) 2005, HELM Team.
   2  *
   3  * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
   4  * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
   5  * Department, University of Bologna, Italy.
   6  *
   7  * HELM is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with HELM; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  20  * MA  02111-1307, USA.
  21  *
  22  * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
  23  * http://cs.unibo.it/helm/.
  24  *)
  25
  26 (* $Id$ *)
  27
  28 module DiscriminationTreeIndexing =
  29   functor (A:Set.S) ->
  30     struct
  31
  32       type path_string_elem =
  33         | Function | Constant of UriManager.uri
  34         | Bound of int | Variable | Proposition | Datatype ;;
  35       type path_string = path_string_elem list;;
  36
  37
  38       (* needed by the retrieve_* functions, to know the arities of the
  39        * "functions" *)
  40
  41       let ppelem = function
  42         | Function -> "Fun"
  43         | Constant uri -> UriManager.name_of_uri uri
  44         | Bound i -> string_of_int i
  45         | Variable -> "?"
  46         | Proposition -> "Prop"
  47         | Datatype -> "Type"
  48       ;;
  49       let pppath l = String.concat "::" (List.map ppelem l) ;;
  50       let elem_of_cic = function
  51         | Cic.Meta _ -> Variable
  52         | Cic.Lambda _ -> Function
  53         | Cic.Rel i -> Bound i
  54         | Cic.Sort (Cic.Prop) -> Proposition
  55         | Cic.Sort _ -> Datatype
  56         | term ->
  57             try Constant (CicUtil.uri_of_term term)
  58             with Invalid_argument _ -> Variable (* HACK! *)
  59       ;;
  60       let path_string_of_term arities =
  61         let set_arity n = function
  62           | Variable -> Hashtbl.replace arities Variable 0
  63           | e -> Hashtbl.replace arities e n
  64         in
  65         let rec aux = function
  66           | Cic.Appl ((hd::tl) as l) ->
  67 (*
  68               if Hashtbl.mem arities (elem_of_cic hd) then
  69                 begin
  70                   let n = Hashtbl.find arities (elem_of_cic hd) in
  71                   if n <> List.length tl then
  72                     begin
  73                       prerr_endline
  74                         (String.concat " "
  75                           (List.map (fun x -> ppelem (elem_of_cic x)) l))
  76                     end;
  77                   assert(n = List.length tl)
  78                 end;
  79 *)
  80               set_arity (List.length tl) (elem_of_cic hd);
  81 (*               Hashtbl.replace arities (elem_of_cic hd) (List.length tl); *)
  82               List.concat (List.map aux l)
  83           | t -> [elem_of_cic t]
  84         in
  85           aux
  86       ;;
  87       let compare_elem e1 e2 =
  88         match e1,e2 with
  89         | Constant u1,Constant u2 -> UriManager.compare u1 u2
  90         | e1,e2 -> Pervasives.compare e1 e2
  91       ;;
  92
  93       module OrderedPathStringElement = struct
  94         type t = path_string_elem
  95         let compare = compare_elem
  96       end
  97
  98       module PSMap = Map.Make(OrderedPathStringElement);;
  99
 100       type key = PSMap.key
 101
 102       module DiscriminationTree = Trie.Make(PSMap);;
 103
 104       type t = A.t DiscriminationTree.t * (path_string_elem, int) Hashtbl.t
 105       let empty = DiscriminationTree.empty, Hashtbl.create 11;;
 106
 107 (*
 108       module OrderedPosEquality = struct
 109         type t = Utils.pos * Inference.equality
 110         let compare = Pervasives.compare
 111       end
 112
 113       module PosEqSet = Set.Make(OrderedPosEquality);;
 114
 115       let string_of_discrimination_tree tree =
 116         let rec to_string level = function
 117           | DiscriminationTree.Node (value, map) ->
 118               let s =
 119                 match value with
 120                   | Some v ->
 121                       (String.make (2 * level) ' ') ^
 122                         "{" ^ (String.concat "; "
 123                                  (List.map
 124                                     (fun (p, e) ->
 125                                        "(" ^ (Utils.string_of_pos p) ^ ", " ^
 126                                          (Inference.string_of_equality e) ^ ")")
 127                                     (PosEqSet.elements v))) ^ "}"
 128                   | None -> ""
 129               in
 130               let rest =
 131                 String.concat "\n"
 132                   (PSMap.fold
 133                      (fun k v s ->
 134                         let ks = CicPp.ppterm k in
 135                         let rs = to_string (level+1) v in
 136                           ((String.make (2 * level) ' ') ^ ks ^ "\n" ^ rs)::s)
 137                      map [])
 138               in
 139                 s ^ rest
 140         in
 141           to_string 0 tree
 142       ;;
 143 *)
 144
 145       let index (tree,arity) term info =
 146         let ps = path_string_of_term arity term in
 147         let ps_set =
 148           try DiscriminationTree.find ps tree
 149           with Not_found -> A.empty in
 150         let tree = DiscriminationTree.add ps (A.add info ps_set) tree in
 151         tree,arity
 152       ;;
 153
 154 (*
 155       let index tree equality =
 156         let _, _, (_, l, r, ordering), _, _ = equality in
 157         let psl = path_string_of_term l
 158         and psr = path_string_of_term r in
 159         let index pos tree ps =
 160           let ps_set =
 161             try DiscriminationTree.find ps tree with Not_found -> PosEqSet.empty in
 162           let tree =
 163             DiscriminationTree.add ps (PosEqSet.add (pos, equality) ps_set) tree in
 164             tree
 165         in
 166           match ordering with
 167             | Utils.Gt -> index Utils.Left tree psl
 168             | Utils.Lt -> index Utils.Right tree psr
 169             | _ ->
 170                 let tree = index Utils.Left tree psl in
 171                   index Utils.Right tree psr
 172       ;;
 173 *)
 174
 175       let remove_index (tree,arity) term info =
 176         let ps = path_string_of_term arity term in
 177         try
 178           let ps_set = A.remove info (DiscriminationTree.find ps tree) in
 179           if A.is_empty ps_set then
 180             DiscriminationTree.remove ps tree,arity
 181           else
 182             DiscriminationTree.add ps ps_set tree,arity
 183         with Not_found ->
 184           tree,arity
 185       ;;
 186
 187 (*
 188 let remove_index tree equality =
 189   let _, _, (_, l, r, ordering), _, _ = equality in
 190   let psl = path_string_of_term l
 191   and psr = path_string_of_term r in
 192   let remove_index pos tree ps =
 193     try
 194       let ps_set =
 195         PosEqSet.remove (pos, equality) (DiscriminationTree.find ps tree) in
 196       if PosEqSet.is_empty ps_set then
 197         DiscriminationTree.remove ps tree
 198       else
 199         DiscriminationTree.add ps ps_set tree
 200     with Not_found ->
 201       tree
 202   in
 203   match ordering with
 204   | Utils.Gt -> remove_index Utils.Left tree psl
 205   | Utils.Lt -> remove_index Utils.Right tree psr
 206   | _ ->
 207       let tree = remove_index Utils.Left tree psl in
 208       remove_index Utils.Right tree psr
 209 ;;
 210 *)
 211
 212
 213       let in_index (tree,arity) term test =
 214         let ps = path_string_of_term arity term in
 215         try
 216           let ps_set = DiscriminationTree.find ps tree in
 217           A.exists test ps_set
 218         with Not_found ->
 219           false
 220       ;;
 221
 222 (*
 223       let in_index tree equality =
 224         let _, _, (_, l, r, ordering), _, _ = equality in
 225         let psl = path_string_of_term l
 226         and psr = path_string_of_term r in
 227         let meta_convertibility = Inference.meta_convertibility_eq equality in
 228         let ok ps =
 229           try
 230             let set = DiscriminationTree.find ps tree in
 231               PosEqSet.exists (fun (p, e) -> meta_convertibility e) set
 232           with Not_found ->
 233             false
 234         in
 235           (ok psl) || (ok psr)
 236 ;;
 237 *)
 238
 239
 240       let head_of_term = function
 241         | Cic.Appl (hd::tl) -> hd
 242         | term -> term
 243       ;;
 244
 245
 246       let rec subterm_at_pos pos term =
 247         match pos with
 248           | [] -> term
 249           | index::pos ->
 250               match term with
 251                 | Cic.Appl l ->
 252                     (try subterm_at_pos pos (List.nth l index)
 253                      with Failure _ -> raise Not_found)
 254                 | _ -> raise Not_found
 255       ;;
 256
 257
 258       let rec after_t pos term =
 259         let pos' =
 260           match pos with
 261             | [] -> raise Not_found
 262             | pos ->
 263                 List.fold_right
 264                   (fun i r -> if r = [] then [i+1] else i::r) pos []
 265         in
 266           try
 267             ignore(subterm_at_pos pos' term ); pos'
 268           with Not_found ->
 269             let pos, _ =
 270               List.fold_right
 271                 (fun i (r, b) -> if b then (i::r, true) else (r, true))
 272                 pos ([], false)
 273             in
 274               after_t pos term
 275       ;;
 276
 277
 278       let next_t pos term =
 279         let t = subterm_at_pos pos term in
 280           try
 281             let _ = subterm_at_pos [1] t in
 282               pos @ [1]
 283           with Not_found ->
 284             match pos with
 285               | [] -> [1]
 286               | pos -> after_t pos term
 287       ;;
 288
 289       let retrieve_generalizations (tree,arity) term =
 290         let rec retrieve tree term pos =
 291           match tree with
 292             | DiscriminationTree.Node (Some s, _) when pos = [] -> s
 293             | DiscriminationTree.Node (_, map) ->
 294                 let res =
 295                   try
 296                     let hd_term = head_of_term (subterm_at_pos pos term) in
 297                     let n = PSMap.find (elem_of_cic hd_term) map in
 298                       match n with
 299                         | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> s
 300                         | DiscriminationTree.Node (None, _) ->
 301                             let newpos =
 302                               try next_t pos term
 303                               with Not_found -> []
 304                             in
 305                               retrieve n term newpos
 306                   with Not_found ->
 307                     A.empty
 308                 in
 309                   try
 310                     let n = PSMap.find Variable map in
 311                     let newpos = try after_t pos term with Not_found -> [-1] in
 312                       if newpos = [-1] then
 313                         match n with
 314                           | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> A.union s res
 315                           | _ -> res
 316                       else
 317                         A.union res (retrieve n term newpos)
 318                   with Not_found ->
 319                     res
 320         in
 321           retrieve tree term []
 322       ;;
 323
 324
 325       let jump_list arities = function
 326         | DiscriminationTree.Node (value, map) ->
 327             let rec get n tree =
 328               match tree with
 329                 | DiscriminationTree.Node (v, m) ->
 330                     if n = 0 then
 331                       [tree]
 332                     else
 333                       PSMap.fold
 334                         (fun k v res ->
 335                            let a =
 336                              try Hashtbl.find arities k
 337                              with Not_found -> 0
 338                            in
 339                              (get (n-1 + a) v) @ res) m []
 340             in
 341               PSMap.fold
 342                 (fun k v res ->
 343                    let arity = try Hashtbl.find arities k with Not_found -> 0 in
 344                      (get arity v) @ res)
 345                 map []
 346       ;;
 347
 348
 349       let retrieve_unifiables (tree,arities) term =
 350         let rec retrieve tree term pos =
 351           match tree with
 352             | DiscriminationTree.Node (Some s, _) when pos = [] -> s
 353             | DiscriminationTree.Node (_, map) ->
 354                 let subterm =
 355                   try Some (subterm_at_pos pos term) with Not_found -> None
 356                 in
 357                 match subterm with
 358                 | None -> A.empty
 359                 | Some (Cic.Meta _) ->
 360                       let newpos = try next_t pos term with Not_found -> [] in
 361                       let jl = jump_list arities tree in
 362                         List.fold_left
 363                           (fun r s -> A.union r s)
 364                           A.empty
 365                           (List.map (fun t -> retrieve t term newpos) jl)
 366                   | Some subterm ->
 367                       let res =
 368                         try
 369                           let hd_term = head_of_term subterm in
 370                           let n = PSMap.find (elem_of_cic hd_term) map in
 371                             match n with
 372                               | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> s
 373                               | DiscriminationTree.Node (None, _) ->
 374                                   retrieve n term (next_t pos term)
 375                         with Not_found ->
 376                           A.empty
 377                       in
 378                         try
 379                           let n = PSMap.find Variable map in
 380                           let newpos =
 381                             try after_t pos term
 382                             with Not_found -> [-1]
 383                           in
 384                             if newpos = [-1] then
 385                               match n with
 386                                 | DiscriminationTree.Node (Some s, _) ->
 387                                     A.union s res
 388                                 | _ -> res
 389                             else
 390                               A.union res (retrieve n term newpos)
 391                         with Not_found ->
 392                           res
 393       in
 394         retrieve tree term []
 395   end
 396 ;;
 397