]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blob - helm/software/components/ng_paramodulation/orderings.ml
Optimized weigths comparison, removed normalization
[helm.git] / helm / software / components / ng_paramodulation / orderings.ml
1 (*
2     ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic        
3     ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science     
4     ||T||  Department, University of Bologna, Italy.                     
5     ||I||                                                                
6     ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or         
7     ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License   
8     \   /  version 2 or (at your option) any later version.      
9      \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.     
10       V_______________________________________________________________ *)
11
12 (* $Id$ *)
13
14 type aux_comparison = XEQ | XLE | XGE | XLT | XGT | XINCOMPARABLE
15
16 module Orderings (B : Terms.Blob) = struct
17
18   type weight = int * (int * int) list;;
19   
20   let string_of_weight (cw, mw) =
21     let s =
22       String.concat ", "
23         (List.map (function (m, w) -> Printf.sprintf "(%d,%d)" m w) mw)
24     in
25     Printf.sprintf "[%d; %s]" cw s
26   ;;
27   
28   let weight_of_term term =
29     let vars_dict = Hashtbl.create 5 in
30     let rec aux = function
31       | Terms.Var i -> 
32           (try
33              let oldw = Hashtbl.find vars_dict i in
34              Hashtbl.replace vars_dict i (oldw+1)
35            with Not_found ->
36              Hashtbl.add vars_dict i 1);
37           0
38       | Terms.Leaf _ -> 1
39       | Terms.Node l -> List.fold_left (+) 0 (List.map aux l)
40     in
41     let w = aux term in
42     let l =
43       Hashtbl.fold (fun meta metaw resw -> (meta, metaw)::resw) vars_dict [] 
44     in
45     let compare w1 w2 = 
46       match w1, w2 with
47       | (m1, _), (m2, _) -> m1 - m2
48     in 
49     (w, List.sort compare l) (* from the smallest meta to the bigest *)
50   ;;
51   
52   let compute_unit_clause_weight = 
53     let weight_of_polynomial w m =
54       let factor = 2 in      
55       w + factor * List.fold_left (fun acc (_,occ) -> acc+occ) 0 m
56     in
57     function
58     | Terms.Predicate t -> 
59         let w, m = weight_of_term t in 
60         weight_of_polynomial w m
61     | Terms.Equation (_,x,_,Terms.Lt) 
62     | Terms.Equation (x,_,_,Terms.Gt) ->
63         let w, m = weight_of_term x in 
64         weight_of_polynomial w m
65     | Terms.Equation (l,r,_,Terms.Eq) 
66     | Terms.Equation (l,r,_,Terms.Incomparable) ->
67         let wl, ml = weight_of_term l in 
68         let wr, mr = weight_of_term r in 
69         weight_of_polynomial (wl+wr) (ml@mr)
70   ;;
71   
72   (* Riazanov: 3.1.5 pag 38 *)
73 (* Compare weights normalized in a new way :
74  * Variables should be sorted from the lowest index to the highest
75  * Variables which do not occur in the term should not be present
76  * in the normalized polynomial
77  *)
78   let compare_weights (h1, w1) (h2, w2) =
79     let rec aux hdiff (lt, gt) diffs w1 w2 =
80       match w1, w2 with
81         | ((var1, w1)::tl1) as l1, (((var2, w2)::tl2) as l2) ->
82             if var1 = var2 then
83               let diffs = (w1 - w2) + diffs in
84               let r = compare w1 w2 in
85               let lt = lt or (r < 0) in
86               let gt = gt or (r > 0) in
87                 if lt && gt then XINCOMPARABLE else
88                   aux hdiff (lt, gt) diffs tl1 tl2
89             else if var1 < var2 then
90               if lt then XINCOMPARABLE else
91                 aux hdiff (false,true) (diffs+w1) tl1 l2        
92             else
93               if gt then XINCOMPARABLE else
94                 aux hdiff (true,false) (diffs-w2) l1 tl2
95         | [], (_,w2)::tl2 ->
96             if gt then XINCOMPARABLE else
97               aux hdiff (true,false) (diffs-w2) [] tl2
98         | (_,w1)::tl1, [] ->
99             if lt then XINCOMPARABLE else
100               aux hdiff (false,true) (diffs+w1) tl1 []
101         | [], [] ->
102             if lt then
103               if hdiff <= 0 then XLT
104               else if (- diffs) >= hdiff then XLE else XINCOMPARABLE
105             else if gt then
106               if hdiff >= 0 then XGT
107               else if diffs >= (- hdiff) then XGE else XINCOMPARABLE
108             else
109               if hdiff < 0 then XLT
110               else if hdiff > 0 then XGT
111               else XEQ
112     in
113       aux (h1-h2) (false,false) 0 w1 w2
114   ;;
115   
116   (* Riazanov: p. 40, relation >>> 
117    * if head_only=true then it is not >>> but helps case 2 of 3.14 p 39 *)
118   let rec aux_ordering ?(head_only=false) t1 t2 =
119     match t1, t2 with
120     (* 1. *)
121     | Terms.Var _, _
122     | _, Terms.Var _ -> XINCOMPARABLE
123     (* 2.a *)
124     | Terms.Leaf a1, Terms.Leaf a2 -> 
125         let cmp = B.compare a1 a2 in
126         if cmp = 0 then XEQ else if cmp < 0 then XLT else XGT
127     | Terms.Leaf _, Terms.Node _ -> XLT
128     | Terms.Node _, Terms.Leaf _ -> XGT
129     (* 2.b *)
130     | Terms.Node l1, Terms.Node l2 ->
131         let rec cmp t1 t2 =
132           match t1, t2 with
133           | [], [] -> XEQ
134           | _, [] -> XGT
135           | [], _ -> XLT
136           | hd1::tl1, hd2::tl2 ->
137               let o = aux_ordering ~head_only hd1 hd2 in
138               if o = XEQ && not head_only then cmp tl1 tl2 else o
139         in
140         cmp l1 l2
141   ;;
142   
143   (* Riazanov: p. 40, relation >_n *)
144   let nonrec_kbo t1 t2 =
145     let w1 = weight_of_term t1 in
146     let w2 = weight_of_term t2 in
147     match compare_weights w1 w2 with
148     | XLE ->  (* this is .> *)
149         if aux_ordering t1 t2 = XLT then XLT else XINCOMPARABLE
150     | XGE -> 
151         if aux_ordering t1 t2 = XGT then XGT else XINCOMPARABLE
152     | XEQ -> aux_ordering t1 t2
153     | res -> res
154   ;;
155   
156   (* Riazanov: p. 38, relation > *)
157   let rec kbo t1 t2 =
158     let aux = aux_ordering ~head_only:true in
159     let rec cmp t1 t2 =
160       match t1, t2 with
161       | [], [] -> XEQ
162       | _, [] -> XGT
163       | [], _ -> XLT
164       | hd1::tl1, hd2::tl2 ->
165           let o = kbo hd1 hd2 in
166           if o = XEQ then cmp tl1 tl2
167           else o
168     in
169     let w1 = weight_of_term t1 in
170     let w2 = weight_of_term t2 in
171     let comparison = compare_weights w1 w2 in
172     match comparison with
173     | XLE ->
174         let r = aux t1 t2 in
175         if r = XLT then XLT
176         else if r = XEQ then (
177           match t1, t2 with
178           | Terms.Node (_::tl1), Terms.Node (_::tl2) ->
179               if cmp tl1 tl2 = XLT then XLT else XINCOMPARABLE
180           | _, _ -> assert false
181         ) else XINCOMPARABLE
182     | XGE ->
183         let r = aux t1 t2 in
184         if r = XGT then XGT
185         else if r = XEQ then (
186           match t1, t2 with
187           | Terms.Node (_::tl1), Terms.Node (_::tl2) ->
188               if cmp tl1 tl2 = XGT then XGT else XINCOMPARABLE
189           | _, _ ->  assert false
190         ) else XINCOMPARABLE
191     | XEQ ->
192         let r = aux t1 t2 in
193         if r = XEQ then (
194           match t1, t2 with
195           | Terms.Node (_::tl1), Terms.Node (_::tl2) -> cmp tl1 tl2
196           | _, _ ->  XINCOMPARABLE
197         ) else r 
198     | res -> res
199   ;;
200             
201   let compare_terms x y = 
202     match nonrec_kbo x y with
203     | XINCOMPARABLE -> Terms.Incomparable
204     | XGT -> Terms.Gt
205     | XLT -> Terms.Lt
206     | XEQ -> Terms.Eq
207     | _ -> assert false
208   ;; 
209
210 end