ordered_tree: remove subs when all children are detached.
[nit.git] / lib / ordered_tree.nit
index d64df28..d1dde15 100644 (file)
 # See the License for the specific language governing permissions and
 # limitations under the License.
 
-# management and display of ordered trees
+# Manipulation and presentation of ordered trees.
 module ordered_tree
 
 # Generic structure to manage and display an ordered tree
 #
 # Ordered tree are tree where the elements of a same parent are in a specific order
 #
-# The class can be used as it to work with generic tree.
-# The class can also be specialized to provide more specific behavior.
+# Elements of the trees are added with the `add` method that takes a parent and
+# a sub-element.
+# If the parent is `null`, then the element is considered a root.
+#
+# ~~~~
+# var t = new OrderedTree[String]
+# t.add(null, "root")
+# t.add("root", "child1")
+# t.add("root", "child2")
+# t.add("child1", "grand-child")
+# assert t.length == 4
+# ~~~~
+#
+# By default, the elements with a same parent
+# are visited in the order they are added.
+#
+# ~~~
+# assert t.to_a == ["root", "child1", "grand-child", "child2"]
+# assert t.write_to_string == """
+# root
+# |--child1
+# |  `--grand-child
+# `--child2
+# """
+# ~~~
+#
+# The `sort_with` method can be used reorder elements
+#
+# ~~~
+# t.add("root", "aaa")
+# assert t.to_a == ["root", "child1", "grand-child", "child2", "aaa"]
+# t.sort_with(alpha_comparator)
+# assert t.to_a == ["root", "aaa", "child1", "grand-child", "child2"]
+# ~~~
+#
+# This class can be used as it to work with generic trees but can also be specialized to provide more specific
+# behavior or display. It is why the internal attributes are mutable.
 class OrderedTree[E: Object]
-       super Streamable
+       super Writable
        super Collection[E]
+       super Cloneable
 
-       # Sequence
+       # The roots of the tree (in sequence)
        var roots = new Array[E]
+
+       # The branches of the trees.
+       # For each element, the ordered array of its direct sub-elements.
        var sub = new HashMap[E, Array[E]]
 
-       # Add a new element `e` in the tree
-       # `p` is the parent of `e`.
-       # if `p` is null, then `e` is a root element.
+       # The parent of each element.
+       #
+       # Roots have `null` as parent.
+       private var parents = new HashMap[E, nullable E]
+
+       redef fun length do return parents.length
+
+       redef fun has(e) do return parents.has_key(e)
+
+       # The parent of the element `e`
        #
-       # By defauld, the elements with a same parent 
-       # are displayed in the order they are added.
+       # Roots have `null` as parent.
        #
-       # The `sort_with` method can be used reorder elements
+       # ~~~
+       # var tree = new OrderedTree[Int]
+       # tree.add(1, 2)
+       # assert tree.parent(2) == 1
+       # assert tree.parent(1) == null
+       # ~~~
+       fun parent(e: E): nullable E do return parents[e]
+
+       # Add a new element `e` in the tree.
+       #
+       # `p` is the parent of `e`.
+       # If `p` is null, then `e` is a root element.
+       #
+       # If `e` is already in the tree, it is detached from its old
+       # parent and attached to the new parent `p`.
        fun add(p: nullable E, e: E)
        do
+               detach(e)
+               parents[e] = p
                if p == null then
                        roots.add(e)
-               else if sub.has_key(p) then
-                       sub[p].add(e)
                else
-                       sub[p] = [e]
+                       if not has(p) then add(null, p)
+                       if sub.has_key(p) then
+                               sub[p].add(e)
+                       else
+                               sub[p] = [e]
+                       end
+               end
+       end
+
+       # Append all nodes `es` as children of `p`.
+       fun add_all(p: nullable E, es: Collection[E])
+       do
+               for e in es do add(p, e)
+       end
+
+       # Temporary remove `e`.
+       #
+       # Children of `e` are left untouched in the tree.
+       # This make the tree inconstant until `e` is added back.
+       private fun detach(e: E)
+       do
+               var old_parent = parents.get_or_null(e)
+               if old_parent != null then
+                       var subs = sub[old_parent]
+                       subs.remove(e)
+                       if subs.is_empty then
+                               # remove the sub when all children are detached
+                               # so that `==` and `hash` are sane
+                               # Otherwise an empty array will be considered
+                               # differently than no array.
+                               sub.keys.remove(old_parent)
+                       end
+               else if roots.has(e) then
+                       roots.remove(e)
                end
        end
 
        # print the full tree on `o`
        # Write a ASCII-style tree and use the `display` method to label elements
-       redef fun write_to(stream: OStream)
+       redef fun write_to(stream: Writer)
        do
                for r in roots do
                        stream.write display(r)
@@ -61,10 +153,11 @@ class OrderedTree[E: Object]
                end
        end
 
-       private fun sub_write_to(o: OStream, e: E, prefix: String)
+       private fun sub_write_to(o: Writer, e: E, prefix: String)
        do
                if not sub.has_key(e) then return
                var subs = sub[e]
+               if subs.is_empty then return
                var last = subs.last
                for e2 in subs do
                        if e2 != last then
@@ -97,16 +190,11 @@ class OrderedTree[E: Object]
        # Order is preserved
        #
        #     var tree = new OrderedTree[Int]
-       #     tree.add(null, 1)
-       #     tree.add(1, 11)
-       #     tree.add(11, 111)
-       #     tree.add(11, 112)
-       #     tree.add(1, 12)
-       #     tree.add(12, 121)
-       #     tree.add(12, 122)
-       #     tree.add(null, 2)
-       #     tree.add(2, 21)
-       #     tree.add(2, 22)
+       #     tree.add_all(null, [1, 2])
+       #     tree.add_all(1, [11, 12])
+       #     tree.add_all(11, [111, 112])
+       #     tree.add_all(12, [121, 122])
+       #     tree.add_all(2, [21, 22])
        #     assert tree.to_a == [1, 11, 111, 112, 12, 121, 122, 2, 21, 22]
        redef fun to_a: Array[E] do
                var res = new Array[E]
@@ -132,21 +220,60 @@ class OrderedTree[E: Object]
        redef fun first do return roots.first
 
        #     var tree = new OrderedTree[Int]
-       #     tree.add(null, 1)
-       #     tree.add(1, 11)
-       #     tree.add(11, 111)
-       #     tree.add(11, 112)
-       #     tree.add(1, 12)
-       #     tree.add(12, 121)
-       #     tree.add(12, 122)
-       #     tree.add(null, 2)
-       #     tree.add(2, 21)
-       #     tree.add(2, 22)
+       #     tree.add_all(null, [1, 2])
+       #     tree.add_all(1, [11, 12])
+       #     tree.add_all(11, [111, 112])
+       #     tree.add_all(12, [121, 122])
+       #     tree.add_all(2, [21, 22])
        #     var order = [1, 11, 111, 112, 12, 121, 122, 2, 21, 22]
-       #     var res = new Array[Int]
-       #     for i in tree do res.add(i)
-       #     assert res == order
+       #     assert tree.iterator.to_a == order
        redef fun iterator do return new OrderedTreeIterator[E](self)
+
+       # Two trees are equal if they have the same nodes in the same order
+       #
+       # ~~~
+       # var t1 = new OrderedTree[Int]
+       # t1.add_all(null, [1, 2])
+       # t1.add_all(1, [11, 12])
+       #
+       # var t2 = new OrderedTree[Int]
+       # t2.add_all(null, [1, 2])
+       #
+       # assert t1 != t2
+       #
+       # t2.add_all(1, [11, 12])
+       #
+       # assert t1 == t2
+       # ~~~
+       redef fun ==(other)
+       do
+               if not other isa OrderedTree[Object] then return false
+               return roots == other.roots and sub == other.sub
+       end
+
+       redef fun hash
+       do
+               return roots.hash + sub.hash
+       end
+
+       # Shallow clone of the tree.
+       #
+       # ~~~
+       # var t = new OrderedTree[Int]
+       # t.add_all(null, [1, 2])
+       # t.add_all(1, [11, 12])
+       #
+       # assert t.clone == t
+       # ~~~
+       redef fun clone
+       do
+               var res = new OrderedTree[E]
+               res.add_all(null, roots)
+               for p, es in sub do
+                       res.add_all(p, es)
+               end
+               return res
+       end
 end
 
 # An Iterator over an OrderedTree