changes.
[IRC.git] / Robust / src / Util / Lattice.java
index 6ddc9a34cc2e1ce8210122c9a65c5d6a63ac7c59..16c8936940414b957c8a51d44ccd690e5e5f6e1a 100644 (file)
@@ -3,44 +3,187 @@ package Util;
 import java.util.HashSet;
 import java.util.Hashtable;
 import java.util.Iterator;
+import java.util.Map;
 import java.util.Set;
 
 public class Lattice<T> {
+
   private Hashtable<T, Set<T>> table;
   int size;
 
-  public Lattice() {
+  private T top;
+  private T bottom;
+
+  public Lattice(T top, T bottom) {
     table = new Hashtable<T, Set<T>>();
+    this.top = top;
+    this.bottom = bottom;
+
+    table.put(top, new HashSet<T>());
+    table.put(bottom, new HashSet<T>());
+
+  }
+
+  public T getTopItem() {
+    return top;
+  }
+
+  public T getBottomItem() {
+    return bottom;
+  }
+
+  public Set<T> getKeySet() {
+    return table.keySet();
+  }
+
+  public Map<T, Set<T>> getTable() {
+    return table;
+  }
+
+  public boolean put(T key) {
+    if (table.containsKey(key)) {
+      return false;
+    } else {
+      // new key, need to be connected with top/bottom
+      size++;
+      table.get(top).add(key);
+      Set<T> neightborSet = new HashSet<T>();
+      neightborSet.add(bottom);
+      table.put(key, neightborSet);
+      return true;
+    }
   }
 
   public boolean put(T key, T value) {
     Set<T> s;
+
+    Set<T> topNeighbor = table.get(top);
+
     if (table.containsKey(key)) {
       s = table.get(key);
     } else {
+      // new key, need to be connected with top
+      topNeighbor.add(key);
+
       s = new HashSet<T>();
       table.put(key, s);
     }
-    if (!s.contains(value)) {
+    if (value != null && !s.contains(value)) {
       size++;
       s.add(value);
+
+      if ((!table.containsKey(value)) && (!value.equals(bottom))) {
+        Set<T> lowerNeighbor = new HashSet<T>();
+        lowerNeighbor.add(bottom);
+        table.put(value, lowerNeighbor);
+      }
+
+      // if value is already connected with top, it is no longer to be
+      topNeighbor.remove(value);
+
+      // if key is already connected with bottom,, it is no longer to be
+      if (!value.equals(getBottomItem())) {
+        table.get(key).remove(getBottomItem());
+      }
+
       return true;
     } else
       return false;
   }
 
+  public boolean isIntroducingCycle(T key) {
+
+    Set<T> reachableSet = new HashSet<T>();
+    Set<T> neighborSet = get(key);
+
+    if (neighborSet == null) {
+      return false;
+    } else {
+      reachableSet.addAll(neighborSet);
+    }
+
+    int oldReachableSize;
+    do {
+      oldReachableSize = reachableSet.size();
+      Set<T> nextLevelNeighbors = new HashSet<T>();
+      for (Iterator<T> iterator = neighborSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        T element = iterator.next();
+        Set<T> neighbors = get(element);
+        if (neighbors != null) {
+          nextLevelNeighbors.addAll(neighbors);
+          reachableSet.addAll(neighbors);
+        }
+
+        if (reachableSet.contains(key)) {
+          // found cycle
+          return true;
+        }
+      }
+      neighborSet = nextLevelNeighbors;
+    } while (oldReachableSize != reachableSet.size());
+
+    return false;
+  }
+
   public Set<T> get(T key) {
     return table.get(key);
   }
-  
+
   public boolean containsKey(T o) {
     return table.containsKey(o);
   }
 
+  public boolean isComparable(T a, T b) {
+
+    Set<T> neighborSet = get(a);
+
+    if (a.equals(b)) {
+      return true;
+    } else if (neighborSet == null) {
+      return false;
+    } else if (neighborSet.contains(b)) {
+      return true;
+    } else {
+      boolean reachable = false;
+      for (Iterator<T> iterator = neighborSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        T neighbor = iterator.next();
+        reachable = reachable || isComparable(neighbor, b);
+      }
+      return reachable;
+    }
+
+  }
+
   public boolean isGreaterThan(T a, T b) {
 
+    Set<T> visited = new HashSet<T>();
+    return isGreaterThan(a, b, visited);
+
+  }
+
+  public boolean isGreaterThan(T a, T b, Set<T> visited) {
+
+    if (a.equals(b)) {
+      return false;
+    }
+
+    if (a.equals(top)) {
+      if (b.equals(top)) {
+        return false;
+      }
+      return true;
+    }
+    if (b.equals(top)) {
+      return false;
+    }
+    if (a.equals(bottom)) {
+      return false;
+    }
+    if (b.equals(bottom)) {
+      return true;
+    }
+
     Set<T> neighborSet = get(a);
-    System.out.println("neightborSet of " + a + "=" + neighborSet);
 
     if (neighborSet == null) {
       return false;
@@ -50,7 +193,10 @@ public class Lattice<T> {
       boolean reachable = false;
       for (Iterator<T> iterator = neighborSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
         T neighbor = iterator.next();
-        reachable = reachable || isGreaterThan(neighbor, b);
+        if (!visited.contains(neighbor)) {
+          visited.add(neighbor);
+          reachable = reachable || isGreaterThan(neighbor, b, visited);
+        }
       }
       return reachable;
     }
@@ -64,8 +210,25 @@ public class Lattice<T> {
     for (Iterator<T> iterator = inputSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
       T element = iterator.next();
       lowerSet.addAll(getLowerSet(element, new HashSet<T>()));
+      lowerSet.add(element);
     }
 
+    // an element of lower bound should be lower than every input set
+    Set<T> toberemoved = new HashSet<T>();
+    for (Iterator<T> inputIterator = inputSet.iterator(); inputIterator.hasNext();) {
+      T inputElement = inputIterator.next();
+
+      for (Iterator iterator = lowerSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        T lowerElement = (T) iterator.next();
+        if (!inputElement.equals(lowerElement)) {
+          if (!isGreaterThan(inputElement, lowerElement)) {
+            toberemoved.add(lowerElement);
+          }
+        }
+      }
+    }
+    lowerSet.removeAll(toberemoved);
+
     // calculate the greatest element of lower set
     // find an element A, where every lower bound B of lowerSet, B<A
     for (Iterator<T> iterator = lowerSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
@@ -100,4 +263,31 @@ public class Lattice<T> {
     return lowerSet;
   }
 
+  public Set<Pair<T, T>> getOrderingPairSet() {
+    // return the set of pairs in the lattice
+
+    Set<Pair<T, T>> set = new HashSet<Pair<T, T>>();
+
+    Set<T> visited = new HashSet<T>();
+    Set<T> needtovisit = new HashSet<T>();
+    needtovisit.add(top);
+
+    while (!needtovisit.isEmpty()) {
+      T key = needtovisit.iterator().next();
+      Set<T> lowerSet = table.get(key);
+      if (lowerSet != null) {
+        for (Iterator iterator = lowerSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          T lowerItem = (T) iterator.next();
+          set.add(new Pair(key, lowerItem));
+          if (!visited.contains(key)) {
+            needtovisit.add(lowerItem);
+          }
+        }
+      }
+      visited.add(key);
+      needtovisit.remove(key);
+    }
+    return set;
+  }
+
 }