]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/cic/discrimination_tree.ml
Revised discrimination tree implementation:
[helm.git] / helm / software / components / cic / discrimination_tree.ml
index f5d61463024e3efe957406e6621cbb869de4816a..cb3a7d7456238086009a36d63670ca90fbab9371 100644 (file)
 
 (* $Id$ *)
 
-module DiscriminationTreeIndexing =  
-  functor (A:Set.S) -> 
-    struct
+type path_string_elem = 
+  | Constant of UriManager.uri * int (* name, arity *)
+  | Bound of int * int (* rel, arity *)
+  | Variable (* arity is 0 *)
+  | Proposition (* arity is 0 *) 
+  | Datatype (* arity is 0 *) 
+  | Dead (* arity is 0 *) 
+;;  
+      
+let arity_of = function
+  | Constant (_,a) 
+  | Bound (_,a) -> a
+  | _ -> 0 
+;;
 
-      type path_string_elem = 
-        | Constant of UriManager.uri 
-        | Bound of int | Variable | Proposition | Datatype | Dead;;
-      type path_string = path_string_elem list;;
+type path = path_string_elem list;;
+
+let ppelem = function
+  | Constant (uri,arity) -> 
+      "("^UriManager.name_of_uri uri ^ "," ^ string_of_int arity^")"
+  | Bound (i,arity) -> 
+      "("^string_of_int i ^ "," ^ string_of_int arity^")"
+  | Variable -> "?"
+  | Proposition -> "Prop"
+  | Datatype -> "Type"
+  | Dead -> "Dead"
+;;
 
+let path_string_of_term_with_jl =
+  let rec aux arity = function
+    | Cic.Appl ((Cic.Meta _|Cic.Implicit _)::_) -> [Variable]
+    | Cic.Appl (Cic.Lambda _ :: _) -> [Variable] (* maybe we should b-reduce *)
+    | Cic.Appl [] -> assert false
+    | Cic.Appl (hd::tl) ->
+        aux (List.length tl) hd @ List.flatten (List.map (aux 0) tl) 
+    | Cic.Cast (t,_) -> aux arity t
+    | Cic.Lambda (_,s,t) | Cic.Prod (_,s,t) -> [Variable]
+        (* I think we should CicSubstitution.subst Implicit t *)
+    | Cic.LetIn (_,s,_,t) -> [Variable] (* z-reduce? *)
+    | Cic.Meta _ | Cic.Implicit _ -> assert (arity = 0); [Variable]
+    | Cic.Rel i -> [Bound (i, arity)]
+    | Cic.Sort (Cic.Prop) -> assert (arity=0); [Proposition]
+    | Cic.Sort _ -> assert (arity=0); [Datatype]
+    | Cic.Const _ | Cic.Var _ | Cic.MutInd _ | Cic.MutConstruct _ as t ->
+        [Constant (CicUtil.uri_of_term t, arity)]
+    | Cic.MutCase _ | Cic.Fix _ | Cic.CoFix _ -> [Dead]
+  in 
+    aux 0
+;;
 
-      (* needed by the retrieve_* functions, to know the arities of the
-       * "functions" *)
-      
-      let ppelem = function
-        | Constant uri -> UriManager.name_of_uri uri
-        | Bound i -> string_of_int i
-        | Variable -> "?"
-        | Proposition -> "Prop"
-        | Datatype -> "Type"
-        | Dead -> "DEAD"
-      ;;
-      let pppath l = String.concat "::" (List.map ppelem l) ;;
-      let elem_of_cic = function
-        | Cic.Meta _ | Cic.Implicit _ -> Variable
-        | Cic.Rel i -> Bound i
-        | Cic.Sort (Cic.Prop) -> Proposition
-        | Cic.Sort _ -> Datatype
-        | Cic.Const _ | Cic.Var _ | Cic.MutInd _ | Cic.MutConstruct _ as t ->
-            (try Constant (CicUtil.uri_of_term t)
-            with Invalid_argument _ -> assert false)
-        | Cic.Appl _ -> 
-            assert false (* should not happen *)
-        | Cic.LetIn _ | Cic.Lambda _ | Cic.Prod _ | Cic.Cast _
-        | Cic.MutCase _ | Cic.Fix _ | Cic.CoFix _ -> 
-            HLog.debug "FIXME: the trie receives an invalid term";
-            Dead
-            (* assert false universe.ml removes these *)
-      ;;
-      let path_string_of_term arities =
-       let set_arity arities k n = 
-         (assert (k<>Variable || n=0);
-          if k = Dead then arities else (k,n)::(List.remove_assoc k arities))
-        in
-        let rec aux arities = function
-          | Cic.Appl ((hd::tl) as l) ->
-              let arities = 
-               set_arity arities (elem_of_cic hd) (List.length tl) in
-             List.fold_left 
-               (fun (arities,path) t -> 
-                  let arities,tpath = aux arities t in
-                    arities,path@tpath)
-               (arities,[]) l
-          | t -> arities, [elem_of_cic t]
-        in 
-          aux arities
-      ;;
-      let compare_elem e1 e2 =
-        match e1,e2 with
-        | Constant u1,Constant u2 -> UriManager.compare u1 u2
-        | e1,e2 -> Pervasives.compare e1 e2
-      ;;
+let compare_elem e1 e2 =
+  match e1,e2 with
+  | Constant (u1,a1),Constant (u2,a2) -> 
+       let x = UriManager.compare u1 u2 in
+       if x = 0 then Pervasives.compare a1 a2 else x
+  | e1,e2 -> Pervasives.compare e1 e2
+;;
+
+let string_of_path l = String.concat "." (List.map ppelem l) ;;
+
+module DiscriminationTreeIndexing =  
+  functor (A:Set.S) -> 
+    struct
 
       module OrderedPathStringElement = struct
         type t = path_string_elem
@@ -98,212 +100,89 @@ module DiscriminationTreeIndexing =
 
       module DiscriminationTree = Trie.Make(PSMap);;
 
-      type t = A.t DiscriminationTree.t * (path_string_elem*int) list
-      let empty = DiscriminationTree.empty, [] ;;
+      type t = A.t DiscriminationTree.t
 
-      let iter (dt, _ ) f =
-        DiscriminationTree.iter (fun _ x -> f x) dt
-      ;;
+      let empty = DiscriminationTree.empty;;
+
+      let iter dt f = DiscriminationTree.iter (fun p x -> f p x) dt;;
 
-      let index (tree,arity) term info =
-        let arity,ps = path_string_of_term arity term in
+      let index tree term info =
+        let ps = path_string_of_term_with_jl term in
         let ps_set =
-          try DiscriminationTree.find ps tree 
-          with Not_found -> A.empty in
-        let tree = DiscriminationTree.add ps (A.add info ps_set) tree in
-        tree,arity
+          try DiscriminationTree.find ps tree with Not_found -> A.empty 
+        in
+        DiscriminationTree.add ps (A.add info ps_set) tree
       ;;
 
-      let remove_index (tree,arity) term info =
-        let arity,ps = path_string_of_term arity term in
+      let remove_index tree term info =
+        let ps = path_string_of_term_with_jl term in
         try
           let ps_set = A.remove info (DiscriminationTree.find ps tree) in
-          if A.is_empty ps_set then
-            DiscriminationTree.remove ps tree,arity
-          else
-            DiscriminationTree.add ps ps_set tree,arity
-        with Not_found ->
-          tree,arity
+          if A.is_empty ps_set then DiscriminationTree.remove ps tree
+          else DiscriminationTree.add ps ps_set tree
+        with Not_found -> tree
       ;;
 
-      let in_index (tree,arity) term test =
-        let arity,ps = path_string_of_term arity term in
+      let in_index tree term test =
+        let ps = path_string_of_term_with_jl term in
         try
           let ps_set = DiscriminationTree.find ps tree in
           A.exists test ps_set
-        with Not_found ->
-          false
-      ;;
-
-      let head_of_term = function
-        | Cic.Appl (hd::tl) -> hd
-        | term -> term
-      ;;
-
-      let rec skip_prods = function
-        | Cic.Prod (_,_,t) -> skip_prods t
-        | term -> term
-      ;;
-
-      let rec subterm_at_pos pos term =
-        match pos with
-          | [] -> term
-          | index::pos ->
-              match term with
-                | Cic.Appl l ->
-                    (try subterm_at_pos pos (List.nth l index)
-                     with Failure _ -> raise Not_found)
-                | _ -> raise Not_found
+        with Not_found -> false
       ;;
 
-
-      let rec after_t pos term =
-        let pos' =
-          match pos with
-            | [] -> raise Not_found
-            | pos -> 
-                List.fold_right 
-                  (fun i r -> if r = [] then [i+1] else i::r) pos []
-        in
-          try
-            ignore(subterm_at_pos pos' term ); pos'
-          with Not_found ->
-            let pos, _ =
-              List.fold_right
-                (fun i (r, b) -> if b then (i::r, true) else (r, true))
-                pos ([], false)
-            in
-              after_t pos term
+      (* You have h(f(x,g(y,z)),t) whose path_string_of_term_with_jl is 
+         (h,2).(f,2).(x,0).(g,2).(y,0).(z,0).(t,0) and you are at f and want to
+         skip all its progeny, thus you want to reach t.
+      
+         You need to skip as many elements as the sum of all arieties contained
+          in the progeny of f.
+      
+         The input ariety is the one of f while the path is x.g....t  
+         Should be the equivalent of after_t in the literature (handbook A.R.)
+       *)
+      let rec skip arity path =
+        if arity = 0 then path else match path with 
+        | [] -> assert false 
+        | m::tl -> skip (arity-1+arity_of m) tl
       ;;
 
-
-      let next_t pos term =
-        let t = subterm_at_pos pos term in
-          try
-            let _ = subterm_at_pos [1] t in
-              pos @ [1]
-          with Not_found ->
-            match pos with
-              | [] -> [1]
-              | pos -> after_t pos term
-      ;;     
-
-      let retrieve_generalizations (tree,arity) term =
-        let term = skip_prods term in
-        let rec retrieve tree term pos =
-          match tree with
-            | DiscriminationTree.Node (Some s, _) when pos = [] -> s
-            | DiscriminationTree.Node (_, map) ->
-                let res =
-                  let hd_term = 
-                    elem_of_cic (head_of_term (subterm_at_pos pos term)) 
-                  in
-                  if hd_term = Variable then A.empty else 
-                  try
-                    let n = PSMap.find hd_term map in
-                      match n with
-                        | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> s
-                        | DiscriminationTree.Node (None, _) ->
-                            let newpos = 
-                              try next_t pos term 
-                              with Not_found -> [] 
-                            in
-                              retrieve n term newpos
-                  with Not_found ->
-                    A.empty
-                in
-                  try
-                    let n = PSMap.find Variable map in
-                    let newpos = try after_t pos term with Not_found -> [-1] in
-                      if newpos = [-1] then
-                        match n with
-                          | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> A.union s res
-                          | _ -> res
-                      else
-                        A.union res (retrieve n term newpos)
-                  with Not_found ->
-                    res
+      (* the equivalent of skip, but on the index, thus the list of trees
+         that are rooted just after the term represented by the tree root
+         are returned (we are skipping the root) *)
+      let skip_root = function DiscriminationTree.Node (value, map) ->
+        let rec get n = function DiscriminationTree.Node (v, m) as tree ->
+           if n = 0 then [tree] else 
+           PSMap.fold (fun k v res -> (get (n-1 + arity_of k) v) @ res) m []
         in
-          retrieve tree term []
+          PSMap.fold (fun k v res -> (get (arity_of k) v) @ res) map []
       ;;
 
-
-      let jump_list arities = function
-        | DiscriminationTree.Node (value, map) ->
-            let rec get n tree =
-              match tree with
-                | DiscriminationTree.Node (v, m) ->
-                    if n = 0 then
-                      [tree]
-                    else
-                      PSMap.fold
-                        (fun k v res ->
-                           let a =
-                             try List.assoc k arities 
-                             with Not_found -> 0 
-                           in
-                             (get (n-1 + a) v) @ res) m []
-            in
-              PSMap.fold
-                (fun k v res ->
-                   let arity = 
-                    try 
-                      List.assoc k arities 
-                    with Not_found -> 0 in
-                     (get arity v) @ res)
-                map []
+      let retrieve unif tree term =
+        let path = path_string_of_term_with_jl term in
+        let rec retrieve path tree =
+          match tree, path with
+          | DiscriminationTree.Node (Some s, _), [] -> s
+          | DiscriminationTree.Node (None, _), [] -> A.empty 
+          | DiscriminationTree.Node (_, map), Variable::path when unif ->
+              List.fold_left A.union A.empty
+                (List.map (retrieve path) (skip_root tree))
+          | DiscriminationTree.Node (_, map), node::path ->
+              A.union
+                 (if not unif && node = Variable then A.empty else
+                  try retrieve path (PSMap.find node map)
+                  with Not_found -> A.empty)
+                 (try
+                    match PSMap.find Variable map,skip (arity_of node) path with
+                    | DiscriminationTree.Node (Some s, _), [] -> s
+                    | n, path -> retrieve path n
+                  with Not_found -> A.empty)
+       in
+        retrieve path tree
       ;;
 
-
-      let retrieve_unifiables (tree,arities) term =
-        let term = skip_prods term in
-        let rec retrieve tree term pos =
-          match tree with
-            | DiscriminationTree.Node (Some s, _) when pos = [] -> s
-            | DiscriminationTree.Node (_, map) ->
-                let subterm =
-                  try Some (subterm_at_pos pos term) with Not_found -> None
-                in
-                match subterm with
-                | None -> A.empty
-                | Some (Cic.Meta _) ->
-                      let newpos = try next_t pos term with Not_found -> [] in
-                      let jl = jump_list arities tree in
-                        List.fold_left
-                          (fun r s -> A.union r s)
-                          A.empty
-                          (List.map (fun t -> retrieve t term newpos) jl)
-                  | Some subterm ->
-                      let res = 
-                        let hd_term = elem_of_cic (head_of_term subterm) in
-                          if hd_term = Variable then
-                          A.empty else
-                        try
-                          let n = PSMap.find hd_term map in
-                            match n with
-                              | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> s
-                              | DiscriminationTree.Node (None, _) ->
-                                  retrieve n term (next_t pos term)
-                        with Not_found ->
-                          A.empty
-                      in
-                        try
-                          let n = PSMap.find Variable map in
-                          let newpos = 
-                            try after_t pos term 
-                            with Not_found -> [-1] 
-                          in
-                            if newpos = [-1] then
-                              match n with
-                                | DiscriminationTree.Node (Some s, _) -> 
-                                    A.union s res
-                                | _ -> res
-                            else
-                              A.union res (retrieve n term newpos)
-                        with Not_found ->
-                          res
-      in
-        retrieve tree term []
+      let retrieve_generalizations tree term = retrieve false tree term;;
+      let retrieve_unifiables tree term = retrieve true tree term;;
   end
 ;;