lib/standard/array: add `Array::sub`
[nit.git] / lib / standard / collection / array.nit
index e98ddea..cdb5242 100644 (file)
@@ -13,7 +13,9 @@
 
 # This module introduces the standard array structure.
 # It also implements two other abstract collections : ArrayMap and ArraySet
-module array
+module array is
+       no_warning "useless-type-test" # to avoid warning with nitc while compiling with c_src
+end
 
 import abstract_collection
 
@@ -21,8 +23,7 @@ import abstract_collection
 abstract class AbstractArrayRead[E]
        super SequenceRead[E]
 
-       var _length: Int = 0
-       redef fun length do return _length
+       redef var length = 0
 
        redef fun is_empty do return _length == 0
 
@@ -110,7 +111,7 @@ abstract class AbstractArrayRead[E]
        #     var b = [10, 20, 30, 40, 50]
        #     a.copy_to(1, 2, b, 2)
        #     assert b      ==  [10, 20, 2, 3, 50]
-       protected fun copy_to(start: Int, len: Int, dest: AbstractArray[E], new_start: Int)
+       fun copy_to(start: Int, len: Int, dest: AbstractArray[E], new_start: Int)
        do
                # TODO native one
                var i = len
@@ -131,8 +132,70 @@ abstract class AbstractArrayRead[E]
                end
        end
 
-       redef fun iterator: ArrayIterator[E] do return new ArrayIterator[E](self)
+       redef fun iterator: ArrayIterator[E] do
+               var res = _free_iterator
+               if res == null then return new ArrayIterator[E](self)
+               res._index = 0
+               _free_iterator = null
+               return res
+       end
+
+       # An old iterator, free to reuse.
+       # Once an iterator is `finish`, it become reusable.
+       # Since some arrays are iterated a lot, this avoid most of the
+       # continuous allocation/garbage-collection of the needed iterators.
+       private var free_iterator: nullable ArrayIterator[E] = null
+
        redef fun reverse_iterator do return new ArrayReverseIterator[E](self)
+
+       # Returns a sub-array containing `count` elements starting from `from`.
+       #
+       # For most cases (see other case bellow),
+       # the first element is `from` and
+       # the last element is `from+count-1`.
+       #
+       # ~~~
+       # var a = [10, 20, 30, 40, 50]
+       # assert a.sub(0, 3) == [10, 20, 30]
+       # assert a.sub(3, 2) == [40, 50]
+       # assert a.sub(3, 1) == [40]
+       # ~~~
+       #
+       # If `count` is 0 or negative then an empty array is returned
+       #
+       # ~~~
+       # assert a.sub(3,0).is_empty
+       # assert a.sub(3,-1).is_empty
+       # ~~~
+       #
+       # If `from < 0` or `from+count>length` then inexistent elements are ignored.
+       # In this case the length of the result is lower than count.
+       #
+       # ~~~
+       # assert a.sub(-2, 4)  == [10, 20]
+       # assert a.sub(4, 99)  == [50]
+       # assert a.sub(-9, 99) == [10,20,30,40,50]
+       # assert a.sub(-99, 9).is_empty
+       # ~~~
+       fun sub(from: Int, count: Int): Array[E] do
+               if from < 0 then
+                       count += from
+                       from = 0
+               end
+               if count < 0 then
+                       count = 0
+               end
+               var to = from + count
+               if to > length then
+                       to = length
+               end
+               var res = new Array[E].with_capacity(to - from)
+               while from < to do
+                       res.add(self[from])
+                       from += 1
+               end
+               return res
+       end
 end
 
 # Resizable one dimension array of objects.
@@ -186,6 +249,19 @@ abstract class AbstractArray[E]
                self[pos] = item
        end
 
+       redef fun insert_all(coll, pos)
+       do
+               var l = coll.length
+               if l == 0 then return
+               enlarge(length + l)
+               _length += l
+               copy_to(pos, length-pos-l, self, pos + l)
+               for c in coll do
+                       self[pos] = c
+                       pos += 1
+               end
+       end
+
        redef fun add(item) do self[length] = item
 
        redef fun clear do _length = 0
@@ -230,6 +306,7 @@ end
 # Resizable one dimension array of objects.
 #
 # Arrays have a literal representation.
+#
 #     var a = [12, 32, 8]
 #     # is equivalent with:
 #     var b = new Array[Int]
@@ -239,7 +316,7 @@ end
 #     assert a == b
 class Array[E]
        super AbstractArray[E]
-       super ArrayCapable[E]
+       super Cloneable
 
        redef fun [](index)
        do
@@ -269,12 +346,38 @@ class Array[E]
                _items[l] = item
        end
 
+       # Slight optimization for arrays
+       redef fun add_all(items)
+       do
+               var l = _length
+               var nl = l + items.length
+               if _capacity < nl then
+                       enlarge nl
+               end
+
+               if items isa Array[E] then
+                       var k = 0
+                       while l < nl do
+                               _items[l] = items._items[k]
+                               l += 1
+                               k += 1
+                       end
+               else
+                       for item in items do
+                               _items[l] = item
+                               l += 1
+                       end
+               end
+
+               _length = nl
+       end
+
        redef fun enlarge(cap)
        do
                var c = _capacity
                if cap <= c then return
                while c <= cap do c = c * 2 + 2
-               var a = calloc_array(c)
+               var a = new NativeArray[E](c)
                if _capacity > 0 then _items.copy_to(a, _length)
                _items = a
                _capacity = c
@@ -305,7 +408,7 @@ class Array[E]
        init with_capacity(cap: Int)
        do
                assert positive: cap >= 0
-               _items = calloc_array(cap)
+               _items = new NativeArray[E](cap)
                _capacity = cap
                _length = 0
        end
@@ -314,7 +417,7 @@ class Array[E]
        init filled_with(value: E, count: Int)
        do
                assert positive: count >= 0
-               _items = calloc_array(count)
+               _items = new NativeArray[E](count)
                _capacity = count
                _length = count
                var i = 0
@@ -334,14 +437,10 @@ class Array[E]
        end
 
        # The internal storage.
-       var _items: nullable NativeArray[E] = null
-
-       # Do not use this method
-       # FIXME: Remove it once modules can intrude non local modules
-       fun intern_items: NativeArray[E] do return _items.as(not null)
+       private var items: nullable NativeArray[E] = null
 
        # The size of `_items`.
-       var _capacity: Int = 0
+       private var capacity: Int = 0
 
        redef fun ==(o)
        do
@@ -358,6 +457,73 @@ class Array[E]
                end
                return true
        end
+
+       # Shallow clone of `self`
+       #
+       # ~~~
+       # var a = [1,2,3]
+       # var b = a.clone
+       # assert a == b
+       # a.add 4
+       # assert a != b
+       # b.add 4
+       # assert a == b
+       # ~~~
+       #
+       # Note that the clone is shallow and elements are shared between `self` and the result.
+       #
+       # ~~~
+       # var aa = [a]
+       # var bb = aa.clone
+       # assert aa == bb
+       # aa.first.add 5
+       # assert aa == bb
+       # ~~~
+       redef fun clone do return to_a
+
+       # Concatenation of arrays.
+       #
+       # Returns a new array built by concatenating `self` and `other` together.
+       #
+       #     var a1 = [1,2,3]
+       #     var a2 = [4,5,6]
+       #     var a3 = a1 + a2
+       #     assert a3 == [1,2,3,4,5,6]
+       #
+       # Because a new array is always created, future modification on `self` and `other`
+       # does not impact the previously computed result.
+       #
+       #     a1.add(30)
+       #     a2.add(60)
+       #     assert a3      == [1,2,3,4,5,6] # unchanged
+       #     assert a1 + a2 == [1,2,3,30,4,5,6,60]
+       fun +(other: Array[E]): Array[E]
+       do
+               var res = new Array[E].with_capacity(length + other.length)
+               res.append(self)
+               res.append(other)
+               return res
+       end
+
+       # Repetition of arrays.
+       #
+       # returns a new array built by concatenating `self` `repeat` times.
+       #
+       #     var a = [1,2,3]
+       #     assert (a * 0).is_empty
+       #     assert a * 1  ==  [1,2,3]
+       #     assert a * 2  ==  [1,2,3,1,2,3]
+       #     assert (a * 10).length  ==  30
+       fun *(repeat: Int): Array[E]
+       do
+               assert repeat >= 0
+               var res = new Array[E].with_capacity(length * repeat)
+               while repeat > 0 do
+                       res.add_all(self)
+                       repeat -= 1
+               end
+               return res
+       end
 end
 
 # An `Iterator` on `AbstractArray`
@@ -372,15 +538,11 @@ private class ArrayIterator[E]
 
        redef fun next do _index += 1
 
-       init(a: AbstractArrayRead[E])
-       do
-               _array = a
-               _index = 0
-       end
+       redef var index = 0
 
-       var _index: Int = 0
-       redef fun index do return _index
-       var _array: AbstractArrayRead[E]
+       var array: AbstractArrayRead[E]
+
+       redef fun finish do _array._free_iterator = self
 end
 
 private class ArrayReverseIterator[E]
@@ -390,21 +552,21 @@ private class ArrayReverseIterator[E]
 
        redef fun next do _index -= 1
 
-       init(a: AbstractArrayRead[E])
+       init
        do
-               _array = a
-               _index = a.length - 1
+               _index = _array.length - 1
        end
 end
 
 # Others collections ##########################################################
 
 # A set implemented with an Array.
-class ArraySet[E: Object]
+class ArraySet[E]
        super Set[E]
+       super Cloneable
 
        # The stored elements.
-       var _array: Array[E]
+       private var array: Array[E] is noinit
 
        redef fun has(e) do return _array.has(e)
 
@@ -448,10 +610,41 @@ class ArraySet[E: Object]
        init with_capacity(i: Int) do _array = new Array[E].with_capacity(i)
 
        redef fun new_set do return new ArraySet[E]
+
+       # Shallow clone of `self`
+       #
+       # ~~~
+       # var a = new ArraySet[Int]
+       # a.add 1
+       # a.add 2
+       # var b = a.clone
+       # assert a == b
+       # a.add 3
+       # assert a != b
+       # b.add 3
+       # assert a == b
+       # ~~~
+       #
+       # Note that the clone is shallow and keys and values are shared between `self` and the result.
+       #
+       # ~~~
+       # var aa = new ArraySet[Array[Int]]
+       # aa.add([1,2])
+       # var bb = aa.clone
+       # assert aa == bb
+       # aa.first.add 5
+       # assert aa == bb
+       # ~~~
+       redef fun clone
+       do
+               var res = new ArraySet[E]
+               res.add_all self
+               return res
+       end
 end
 
 # Iterators on sets implemented with arrays.
-private class ArraySetIterator[E: Object]
+private class ArraySetIterator[E]
        super Iterator[E]
 
        redef fun is_ok do return _iter.is_ok
@@ -460,15 +653,14 @@ private class ArraySetIterator[E: Object]
 
        redef fun item: E do return _iter.item
 
-       init(iter: ArrayIterator[E]) do _iter = iter
-
-       var _iter: ArrayIterator[E]
+       var iter: ArrayIterator[E]
 end
 
 
 # Associative arrays implemented with an array of (key, value) pairs.
-class ArrayMap[K: Object, E]
+class ArrayMap[K, E]
        super CoupleMap[K, E]
+       super Cloneable
 
        # O(n)
        redef fun [](key)
@@ -492,8 +684,8 @@ class ArrayMap[K: Object, E]
                end
        end
 
-       redef var keys: RemovableCollection[K] = new ArrayMapKeys[K, E](self)
-       redef var values: RemovableCollection[E] = new ArrayMapValues[K, E](self)
+       redef var keys: RemovableCollection[K] = new ArrayMapKeys[K, E](self) is lazy
+       redef var values: RemovableCollection[E] = new ArrayMapValues[K, E](self) is lazy
 
        # O(1)
        redef fun length do return _items.length
@@ -518,7 +710,7 @@ class ArrayMap[K: Object, E]
        end
 
        # Internal storage.
-       var _items: Array[Couple[K,E]]
+       private var items = new Array[Couple[K,E]]
 
        # fast remove the ith element of the array
        private fun remove_at_index(i: Int)
@@ -528,7 +720,7 @@ class ArrayMap[K: Object, E]
        end
 
        # The last positive result given by a index(1) call
-       var _last_index: Int = 0
+       private var last_index: Int = 0
 
        # Where is the `key` in `_item`?
        # return -1 if not found
@@ -548,14 +740,37 @@ class ArrayMap[K: Object, E]
                return -1
        end
 
-       # A new empty map.
-       init
-       do
-               _items = new Array[Couple[K,E]]
+       # Shallow clone of `self`
+       #
+       # ~~~
+       # var a = new ArrayMap[String,Int]
+       # a["one"] = 1
+       # a["two"] = 2
+       # var b = a.clone
+       # assert a == b
+       # a["zero"] = 0
+       # assert a != b
+       # ~~~
+       #
+       # Note that the clone is shallow and keys and values are shared between `self` and the result.
+       #
+       # ~~~
+       # var aa = new ArrayMap[String, Array[Int]]
+       # aa["two"] = [1,2]
+       # var bb = aa.clone
+       # assert aa == bb
+       # aa["two"].add 5
+       # assert aa == bb
+       # ~~~
+       redef fun clone
+       do
+               var res = new ArrayMap[K,E]
+               res.recover_with self
+               return res
        end
 end
 
-private class ArrayMapKeys[K: Object, E]
+private class ArrayMapKeys[K, E]
        super RemovableCollection[K]
        # The original map
        var map: ArrayMap[K, E]
@@ -575,7 +790,7 @@ private class ArrayMapKeys[K: Object, E]
        redef fun remove_all(key) do self.remove(key)
 end
 
-private class ArrayMapValues[K: Object, E]
+private class ArrayMapValues[K, E]
        super RemovableCollection[E]
        # The original map
        var map: ArrayMap[K, E]
@@ -728,22 +943,24 @@ end
 
 # Native classes ##############################################################
 
-# Subclasses of this class can create native arrays
-interface ArrayCapable[E]
-       # Get a new array of `size` elements.
-       protected fun calloc_array(size: Int): NativeArray[E] is intern
-end
-
 # Native Nit array
 # Access are unchecked and it has a fixed size
 # Not for public use: may become private.
 universal NativeArray[E]
+       # Creates a new NativeArray of capacity `length`
+       new(length: Int) is intern
        # The length of the array
        fun length: Int is intern
        # Use `self` to initialize a standard Nit Array.
        fun to_a: Array[E] do return new Array[E].with_native(self, length)
+
+       # Get item at `index`.
        fun [](index: Int): E is intern
+
+       # Set `item` at `index`.
        fun []=(index: Int, item: E) is intern
+
+       # Copy `length` items to `dest`.
        fun copy_to(dest: NativeArray[E], length: Int) is intern
        #fun =(o: NativeArray[E]): Bool is intern
        #fun !=(o: NativeArray[E]): Bool is intern