lib: misc typos
[nit.git] / lib / a_star.nit
index 4108268..db80519 100644 (file)
@@ -14,9 +14,9 @@
 # See the License for the specific language governing permissions and
 # limitations under the License.
 
-# Services related to pathfinding of graphs using A*
-# A single graph may have different properties according to the `PathContext` used
+# A* pathfinding in graphs
 #
+# A single graph may have different properties according to the `PathContext` used
 #
 # Usage:
 #
 # ~~~
 module a_star
 
+import serialization
+
 # General graph node
 class Node
+       super Serializable
+
+       # Type of the others nodes in the `graph`
        type N: Node
 
        # parent graph
        var graph: Graph[N, Link]
 
-       init(graph: Graph[N, Link])
+       init
        do
-               self.graph = graph
                graph.add_node(self)
        end
 
@@ -86,15 +90,15 @@ class Node
        # lifetime limited to evocation of `path_to`
        private var open: Bool = false
 
-       # Main functionnality, returns path from `self` to `dest`
-       fun path_to(dest: N, max_cost: Int, context: PathContext): nullable Path[N]
+       # Main functionality, returns path from `self` to `dest`
+       fun path_to(dest: N, max_cost: Int, context: PathContext): nullable AStarPath[N]
        do
                return path_to_alts(dest, max_cost, context, null)
        end
 
        # Find a path to a possible `destination` or a node accepted by `alt_targets`
        fun path_to_alts(destination: nullable N, max_cost: Int, context: PathContext,
-               alt_targets: nullable TargetCondition[N]): nullable Path[N]
+               alt_targets: nullable TargetCondition[N]): nullable AStarPath[N]
        do
                var cost = 0
 
@@ -116,7 +120,7 @@ class Node
                loop
                        var frontier_node: nullable N = null
 
-                       var bucket_searched: Int = 0
+                       var bucket_searched = 0
 
                        # find next valid node in frontier/buckets
                        loop
@@ -143,11 +147,12 @@ class Node
                        else if frontier_node == destination or
                             (alt_targets != null and alt_targets.accept(frontier_node)) then
 
-                               var path = new Path[N](cost)
+                               var path = new AStarPath[N](cost)
 
                                while frontier_node != self do
                                        path.nodes.unshift(frontier_node)
-                                       frontier_node = frontier_node.best_source.as(not null)
+                                       frontier_node = frontier_node.best_source
+                                       assert frontier_node != null
                                end
 
                                return path
@@ -182,33 +187,72 @@ class Node
                        end
                end
        end
+
+       # Find the closest node accepted by `cond` under `max_cost`
+       fun find_closest(max_cost: Int, context: PathContext, cond: nullable TargetCondition[N]): nullable N
+       do
+               var path = path_to_alts(null, max_cost, context, cond)
+               if path == null then return null
+               return path.nodes.last
+       end
+
+       # We customize the serialization process to avoid problems with recursive
+       # serialization engines. These engines, such as `JsonSerializer`,
+       # are at danger to serialize the graph as a very deep tree.
+       # With a large graph it can cause a stack overflow.
+       #
+       # Instead, we serialize the nodes first and then the links.
+       redef fun core_serialize_to(serializer)
+       do
+               serializer.serialize_attribute("graph", graph)
+       end
+
+       redef init from_deserializer(deserializer)
+       do
+               deserializer.notify_of_creation self
+
+               var graph = deserializer.deserialize_attribute("graph")
+               assert graph isa Graph[N, Link]
+               self.graph = graph
+       end
 end
 
 # Link between two nodes and associated to a graph
 class Link
+       serialize
+
+       # Type of the nodes in `graph`
        type N: Node
+
+       # Type of the other links in `graph`
        type L: Link
 
+       # The graph to which belongs `self`
        var graph: Graph[N, L]
 
+       # Origin of this link
        var from: N
+
+       # Endpoint of this link
        var to: N
 
-       init(graph: Graph[N, L], from, to: N)
+       init
        do
-               self.graph = graph
-               self.from = from
-               self.to = to
-
                graph.add_link(self)
        end
 end
 
 # General graph
 class Graph[N: Node, L: Link]
+       super Serializable
+
+       # Nodes in this graph
        var nodes: Set[N] = new HashSet[N]
+
+       # Links in this graph
        var links: Set[L] = new HashSet[L]
 
+       # Add a `node` to this graph
        fun add_node(node: N): N
        do
                nodes.add(node)
@@ -216,6 +260,7 @@ class Graph[N: Node, L: Link]
                return node
        end
 
+       # Add a `link` to this graph
        fun add_link(link: L): L
        do
                links.add(link)
@@ -225,23 +270,45 @@ class Graph[N: Node, L: Link]
                return link
        end
 
-       # used to check if nodes have been searched in one pathfinding
-       var pathfinding_current_evocation: Int = 0
+       # Used to check if nodes have been searched in one pathfinding
+       private var pathfinding_current_evocation: Int = 0
+
+       redef fun core_serialize_to(serializer)
+       do
+               serializer.serialize_attribute("nodes", nodes)
+               serializer.serialize_attribute("links", links)
+       end
+
+       redef init from_deserializer(deserializer)
+       do
+               deserializer.notify_of_creation self
+
+               var nodes = deserializer.deserialize_attribute("nodes")
+               assert nodes isa HashSet[N]
+               self.nodes = nodes
+
+               var links = deserializer.deserialize_attribute("links")
+               assert links isa HashSet[L]
+               for link in links do add_link link
+       end
 end
 
-# Result from pathfinding, a walkable path
-class Path[N]
+# Result from path finding and a walkable path
+class AStarPath[N]
+       serialize
 
+       # Total cost of this path
        var total_cost: Int
 
+       # Nodes composing this path
        var nodes = new List[N]
 
-       init (cost: Int) do total_cost = cost
+       private var at: Int = 0
 
-       var at: Int = 0
+       # Step on the path and get the next node to travel
        fun step: N
        do
-               assert nodes.length >= at else print "a_star::Path::step failed, is at_end_of_path"
+               assert nodes.length >= at else print "a_star::AStarPath::step failed, is at_end_of_path"
 
                var s = nodes[at]
                at += 1
@@ -249,16 +316,24 @@ class Path[N]
                return s
        end
 
+       # Peek at the next step of the path
        fun peek_step: N do return nodes[at]
 
+       # Are we at the end of this path?
        fun at_end_of_path: Bool do return at >= nodes.length
 end
 
 # Context related to an evocation of pathfinding
-class PathContext
+abstract class PathContext
+       serialize
+
+       # Type of the nodes in `graph`
        type N: Node
+
+       # Type of the links in `graph`
        type L: Link
 
+       # Graph to which is associated `self`
        var graph: Graph[N, L]
 
        # Worst cost of all the link's costs
@@ -273,6 +348,7 @@ class PathContext
        # Heuristic
        fun heuristic_cost(a, b: N): Int is abstract
 
+       # The worst cost suggested by the heuristic
        fun worst_heuristic_cost: Int is abstract
 end
 
@@ -284,6 +360,7 @@ end
 # Warning: A* is not optimize for such a case
 class ConstantPathContext
        super PathContext
+       serialize
 
        redef fun worst_cost do return 1
        redef fun cost(l) do return 1
@@ -292,12 +369,14 @@ class ConstantPathContext
        redef fun worst_heuristic_cost do return 0
 end
 
+# A `PathContext` for graphs with `WeightedLink`
 class WeightedPathContext
        super PathContext
+       serialize
 
        redef type L: WeightedLink
 
-       init(graph: Graph[N, L])
+       init
        do
                super
 
@@ -309,7 +388,7 @@ class WeightedPathContext
                self.worst_cost = worst_cost
        end
 
-       redef var worst_cost: Int
+       redef var worst_cost is noinit
 
        redef fun cost(l) do
                return l.weight
@@ -319,21 +398,19 @@ class WeightedPathContext
        redef fun worst_heuristic_cost do return 0
 end
 
+# A `Link` with a `weight`
 class WeightedLink
        super Link
+       serialize
 
+       # The `weight`, or cost, of this link
        var weight: Int
-
-       init(graph: Graph[N, L], from, to: N, weight: Int)
-       do
-               super
-
-               self.weight = weight
-       end
 end
 
 # Advanced path conditions with customizable accept states
-class TargetCondition[N: Node]
+abstract class TargetCondition[N: Node]
+       serialize
+
        # Should the pathfinding accept `node` as a goal?
        fun accept(node: N): Bool is abstract