]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matitaB/matita/contribs/formal_topology/bin/comb.ml
fork for Matita version B
[helm.git] / matitaB / matita / contribs / formal_topology / bin / comb.ml
diff --git a/matitaB/matita/contribs/formal_topology/bin/comb.ml b/matitaB/matita/contribs/formal_topology/bin/comb.ml
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..f998b88
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,318 @@
+(* 0: 7       4    0.312    3 5 7
+   1: 29      6    0.549    3 8 16 24 29
+   2: 120    10   25.525    3 8 19 39 66  95 113 119 120
+   3: > 327  >9             3 8 19 39 75 134 208 274
+   4: > 657  >9             3 8 19 39 75 139 245
+   5: > 526  >8             3 8 19 39 75 139 245
+   6: > 529  >8
+   7: > 529  >8
+   8: > 529  >8
+
+(CMM?)+ | (MM?C)+
+
+cCw = Cw
+-Cw = MCw
+cMw = CMw
+-MMw = -w
+-MCw = MMCw
+iw = w
+
+
+  s <= s'            s <= s'         s <= s'           s <= s'
+===========        ===========     ============      ==========
+ ws <= Cws'         Cs <= Cs'       CMs' <= Ms       Ms' <= MCs
+
+  s <= s'          s <= s'
+===========     ============
+ s <= MMs'        Ms' <= Ms
+
+*)
+
+type t = M | I | C
+type w = t list
+type eqclass = w list
+
+type dir = Le | Ge
+
+let rules =
+ [ [I],     Le, [];
+   [C],     Ge, [];
+   [I;I],   Ge, [I];
+   [C;C],   Le, [C];
+   [I],     Le, [I];
+   [I],     Ge, [I];
+   [C],     Le, [C];
+   [C],     Ge, [C];
+   [C;M],   Le, [M;I];
+   [C;M;I], Le, [M;I];  (* ??? *)
+   [I;M],   Le, [M;C];
+   [I;M;C], Ge, [I;M];  (* ??? *)
+   [M;M;M], Ge, [M];
+   [M;M],   Ge, [];
+   [M],     Le, [M];
+   [M],     Ge, [M];
+   (* classical
+   [M;M],   Le, [];
+   [C;M],   Ge, [M;I];
+   *)
+ ]
+;;
+
+let inject =
+ let cache = Hashtbl.create 5393 in
+ function w ->
+  try
+   Hashtbl.find cache w
+  with
+   Not_found ->
+    let rec aux acc =
+     function
+        [] -> acc
+      | he::tl -> aux (4 * acc + (match he with I -> 1 | C -> 2 | M -> 3)) tl
+    in
+     let res = 0, aux 0 w, w in
+      Hashtbl.add cache w res;
+      res
+;;
+
+module VL =
+ struct
+  type t = eqclass
+  let compare = compare
+  let hash = Hashtbl.hash
+  let equal = (=)
+ end
+
+module GL = Graph.Imperative.Digraph.Concrete(VL);;
+
+let swap = function Le -> Ge | Ge -> Le;;
+
+let rec new_dir dir =
+ function
+    [] -> dir
+  | M::tl -> new_dir (swap dir) tl
+  | (C|I)::tl -> new_dir dir tl
+;;
+
+let string_of_w w =
+ let s =
+  String.concat ""
+   (List.map (function I -> "i" | C -> "c" | M -> "-") w)
+ in
+  if s = "" then "." else s
+;;
+
+let string_of_w' w =
+ let s =
+  String.concat ""
+   (List.map (function I -> "i" | C -> "c" | M -> "m") w)
+ in
+  if s = "" then "E" else s
+;;
+
+let string_of_eqclass l = String.concat "=" (List.map string_of_w l);;
+
+let name_of_eqclass l = String.concat "_" (List.map string_of_w' l);;
+
+exception NoMatch;;
+
+let (@@) l1 ll2 = List.map (function l2 -> l1 @ l2) ll2;;
+
+let uniq l =
+ let rec aux acc = function
+  | [] -> acc
+  | h::[] -> h::acc
+  | h1::h2::tl when h1=h2 -> aux (h2::acc) tl
+  | h1::tl (* when h1 <> h2 *) -> aux (h1::acc) tl
+ in
+  List.rev (aux [] (List.sort compare l))
+;;
+
+let rec apply_rule_at_beginning (lhs,dir',rhs) (w,dir) =
+ if dir <> dir' then
+  raise NoMatch
+ else
+  let rec aux =
+   function
+      [],w -> w
+    | x::lhs,x'::w when x = x' -> aux (lhs,w)
+    | _,_ -> raise NoMatch in
+  let w' = aux (lhs,w) in
+   if List.length rhs < List.length lhs then rhs @@ [w']
+   else rhs @@ apply_rules (aux (lhs,w),new_dir dir lhs)
+and apply_rules (w,_ as w_and_dir) =
+ if w = [] then [[]]
+ else
+  let rec aux =
+   function
+      [] -> []
+    | rule::tl ->
+       (try apply_rule_at_beginning rule w_and_dir
+        with NoMatch -> [])
+       @
+       aux tl
+  in
+   aux rules
+;;
+
+let apply_rules (w,dir as w_and_dir) =
+ List.map (fun w' -> w,dir,w')
+  (uniq (apply_rules w_and_dir))
+;;
+
+let step (l : w list) =
+ uniq
+  (List.flatten
+    (List.map
+     (function w ->
+       List.map (fun x -> x@w)
+       (if List.length (List.filter (fun w -> w = M) w) >= 5 then
+         [[I];[C]]
+        else
+         [[I];[C];[M]])
+     ) l))
+;;
+
+let mapi f l =
+ let rec aux acc i =
+  function
+     [] -> acc
+   | he::tl ->
+      if i mod 1000 = 0 then
+       begin
+        print_string ("@" ^ string_of_int i ^ " ");
+        flush stdout;
+       end;
+      aux (f he :: acc) (i+1) tl
+ in
+  let res = List.rev (aux [] 1 l) in
+   print_newline ();
+   res
+;;
+
+let iteri f l =
+ let rec aux i =
+  function
+     [] -> ()
+   | he::tl ->
+      if i mod 1000 = 0 then
+       begin
+        print_string ("@" ^ string_of_int i ^ " ");
+        flush stdout;
+       end;
+      f he; aux (i+1) tl
+ in
+  aux 1 l;
+  print_newline ();
+;;
+
+let normalize canonical (l : w list) =
+ print_endline (string_of_int (List.length l) ^ " nodes to be normalized");
+ let rec aux all l =
+  let rels =
+   List.flatten
+    (mapi (fun x -> apply_rules (x,Le) @ apply_rules (x,Ge)) l) in
+  let arcs =
+   mapi
+    (function (x,rel,y) ->
+      let x = canonical x(*(inject x)*) in
+      let y = canonical y(*(inject y)*) in
+       match rel with Le -> x,y | Ge -> y,x) rels in
+  let res = uniq arcs in
+  let nodes = uniq (l @ List.map (fun (_,_,n) -> n) rels) in
+  let new_nodes = List.filter (fun n -> not (List.mem n all)) nodes in
+  let new_nodes = List.filter (function n -> [n] = canonical n) new_nodes in
+   if new_nodes = [] then
+    res
+   else
+    uniq (res @ aux nodes new_nodes)
+ in
+  aux l l
+;;
+
+let visualize graph =
+ let module GL =
+  struct
+   include GL;;
+   let edge_attributes _ = []
+   let default_edge_attributes _ = []
+   let get_subgraph _ = None
+   let vertex_attributes v = [`Label (string_of_eqclass (GL.V.label v))]
+   let vertex_name v = name_of_eqclass (GL.V.label v)
+   let default_vertex_attributes _ = []
+   let graph_attributes _ = []
+  end in
+ let module D = Graph.Graphviz.Dot(GL) in
+  let ch = open_out "/tmp/comb.dot" in
+   D.output_graph ch graph;
+   close_out ch;
+   ignore (Unix.system ("tred /tmp/comb.dot > /tmp/red.dot"));
+   ignore (Unix.system ("dot -Tps /tmp/red.dot > /tmp/red.ps"));
+   (*Unix.system ("ggv /tmp/red.ps");*)
+;;
+
+let w_compare s1 s2 =
+ let c = compare (List.length s1) (List.length s2) in
+  if c = 0 then compare s1 s2 else c
+;;
+
+exception Found of GL.V.t;;
+
+let rec iter n cgraph (canonical: w -> GL.V.t) =
+ print_endline ("STEP " ^ string_of_int n);
+ let nodes = GL.fold_vertex (fun n l -> n::l) cgraph [] in
+ let nodes = step (List.map List.hd nodes) in
+(*let nodes = [[C;M];[C;M;C;M];[C;M;C;M;C;M];[C;M;C;M;C;M;C;M];[C;M;C;M;C;M;C;M;C;M]] in*)
+(*let nodes = [[C;I;C;I;C;I]] in*)
+ (*let nodes = step (List.concat nodes) in*)
+(*List.iter (fun x -> prerr_endline ("#@ " ^ string_of_w x)) nodes;*)
+ let arcs = normalize canonical nodes in
+  iteri (fun (x,y) -> if x <> y then GL.add_edge cgraph x y) arcs;
+(*List.iter (fun (x,y) -> prerr_endline (string_of_eqclass x ^ " -> " ^ string_of_eqclass y)) arcs;*)
+
+  print_endline ("<scc>");
+  let classes,norm =
+   let module SCC = Graph.Components.Make(GL) in SCC.scc cgraph in
+  let xxx =
+   let module SCC = Graph.Components.Make(GL) in SCC.scc_array cgraph in
+  print_endline ("</scc>");
+  let get_canonical n =
+   try List.sort w_compare (List.concat (xxx.(norm n)))
+   with Not_found -> n
+  in
+  let nodes = GL.fold_vertex (fun n l -> n::l) cgraph [] in
+  print_endline "get_canonical";
+  let nodes = mapi (fun n -> n,get_canonical n) nodes in
+  print_endline "/get_canonical";
+  print_endline ("collapse " ^ string_of_int (List.length nodes));
+  iteri
+   (function (n,n') ->
+     let succ = GL.succ cgraph n in
+     let pred = GL.pred cgraph n in
+      GL.remove_vertex cgraph n;
+      let add_edge s t = if s <> t then GL.add_edge cgraph s t in
+      List.iter (fun s -> add_edge n' (get_canonical s)) succ;
+      List.iter (fun p -> add_edge (get_canonical p) n') pred)
+   nodes;
+  print_endline (string_of_int classes ^ " classes");
+  print_endline ("-----");
+  print_endline "visualize";
+  visualize cgraph;
+  print_endline ("/////");
+  GL.iter_vertex (fun l -> print_endline ("?" ^ string_of_eqclass l)) cgraph;
+  let canonical =
+   function (*_,_,*)w ->
+    try
+     GL.iter_vertex (fun l -> if List.mem w l then raise (Found l)) cgraph;
+     [w]
+    with
+     Found l -> l in
+  if n > 0 then
+   iter (n - 1) cgraph canonical
+  else
+   ()
+in
+ let cgraph = GL.create () in
+  GL.add_vertex cgraph [[]];
+  iter 9 cgraph (fun w(*(_,_,w)*) -> [w])
+;;